摘要:近年来，新型的分布式发电技术发展迅猛，分布式电源大多都是小型的单元发电装置，其合理接入系统后可以改善电压水平，减少系统网络损耗，降低支路的负载率，减少对环境的影响，提高能源利用率，延缓系统网架的升级。一旦分布式电源（DG）接入的容量和位置不合理，就会导致系统网损增大，大大降低了电压的稳定性，从而对配电网的安全生产和运行带来影响。本文从新型分布式的优化模型进行探讨，希望给行业相关人士一定的参考和借鉴。
关键词：智能电网；分布式电源；规划
1智能电网建设中分布式电源应用优势
首先，在智能电网建设中应用分布式电源，可以提高电力系统的可靠性并实现能源的多类利用。平时在我们的日常生活中，常出现一些停电事故。由于分布式电源的特殊设计，在电网出现大面积停电事故的时候，分布式发电系统仍然可以保持正常的运行，能够维持正常的电力供应，从而使得供电系统的可靠性和安全性得以提高；另外根据分布式电源的分类可以知道，分布式电源具有多种类型的电力供应能源，所以这样有利于实现能源的多类利用，有利于提高能源利用水平和促进能源利用结构的合理调整。其次，在智能电网建设中应用分布式电源，有利于降低电能消耗。由于自然和经济成本，在我国的有些地区电力供应难以覆盖。并且我国传统的电力供应主要以火力供应为主，随之带来的环境问题十分严重，还有传统的远距离传输也能够产生电能消耗。而分布式电源大部分是就地取材，在电力供应上，可以利用燃料、废弃资源甚至可再生资源，例如，煤层气、天然气、沼气焦炉煤气、太阳能、风能、水能等，因此使用分布式电源不仅节省了电网投资，而且降低了在电力传输中的电能消耗，这样利于促进低碳经济和循环经济发展。最后，在智能电网建设中应用分布式电源，有利于调节电力高峰。众所周知，夏季和冬季是电力负荷的高峰期，有效的结合传统电力供应和分布式电源，对于解决夏季供冷和冬季供暖问题能够起到良好的调节作用。
2智能电网建设中分布式电源的规划
2.1智能电网建设中分布式电源的优化规划模型
分布式电源的优化规划目标模型要综合考虑分布式电源的投资总费用、网络损耗、分布式电源有功出力最大等多目标，如果将投资总费用、网络损耗、分布式电源有功出力最大分别视为f1（x）、f2（x）、f3（x），那么在规划安装的分布式电源个数一定的情况下，受自目标单位分别为元和兆瓦并不一致的影响，放弃直接加权操作，要对目标函数归一化处理，所以将网络损耗的降低程度向购电成本节约转化，使两者的单位统一为元，如果将权重因子表示为w1和w2，那么归一后的目标函数可以表示为minf（x）=w1f1（x）+w2[f2（x）+f3（x）]；如果将节点i上分布式电源的而定安装容量表示为PDGi。而可安装分布式电源的节点数量表示为nDG，将节点i的分布式电源安装成本表示为ci1，将单位容量设备总成本表示为ci2，而线路成本和线路选择系数分别表示为Ci和xi，那么归一后的目标函数f1（x）模型则可以表示为
而新增总负荷表示为Pa。，最大负荷年利用小时数表示为Tmax，第i个分布式电源的功率因数表示为λi，接入分布式电源的个数表示为m；配电网有功损耗和规划后的损耗Ploss表示时，[f2（x）+f3（x）]则可以表示
上述分布式电源的优化规划模型在应用的过程中需要受到一定的限制。
2.2含分布式电源的配电网潮流计算
依据接入电力系统的方法不同来看，DG可分为为同步机、异步机及换流器三种模型，在潮流计算中，其可以用来作为PQ或者PV节点来进行处理。DG的接入点、负荷量相对大小与网络拓扑结构会对配电网中的线路潮流方向、大小及系统损耗造成一定影响。当DG被安装在配电网的末端时，无论是有功功率还是无功功率均会相对减少；而如果把DG安装到变电站节点上，则无法对线路的负荷能力造成影响，只能对电源总容量造成一定程度上的改变。所以结合配电网和符合之间的有功功率与0的关系，其可以分为三种情况，即在大于0时，配电网向节点输送有功功率，等于0时，没有功率流动；小于0时，节点向配电网输送有功功率。当分布式电源的位置恰好为负荷节点时，可将其有功功率视为恒定功率，对其采用前推回代法计算潮流。
2.3AGA算法在分布式电源选址及定容中的应用
分布式电源的位置以及容量利用二进制码进行表示，配电网络允许个节点安装分布式电源时，分布式电源的建设方案利用变量{1、2…n}表示，译码之后可以得到一个常数，如果该常数不为0，该节点上可以安装分布式电源，待安装的分布式电源的安装容量为0.1，单位为MVA，如果该常数为0，说明该节点上不能安装分布式电源。遗传算法中，一般会随机产生初始解。该模型中，分布式电源容量及位置的初始解产生步骤如下：首先，电力工作人员需要根据规划设计的配电网的负荷总容量，选择分布式电源最大的接入容量；其次，利用上述的计算模型，可以随机产生一组初始解；最后，需要对群体中的个体进行校验，如果所有的分布式电源的容量都在电网对应负荷量之下，且分布式电源的接入容量控制在电网最大接入容量以下，则该群体就为分布式电源位置及容量的初始解。
经过对群体的遗传操作之后，个体与结构之间被重组，信息重新进行交换，群体的品质得以提升，更加接近最优解。然后利用最优保留策略选择算子，选择改进的“自适应交叉算子”方式，将低于适应度平均值的个体淘汰出去，高于适应度平均值的个体保留下来。利用遗传代数方式作为最终的判断依据，可能会浪费不必要的时间，实际的计算过程中，可以将最优个体适应度值保持连续不变的最大代数以及最大遗传代数结合起来，用于终止搜索。
3分布式电源选址电容应考虑各方面的因素
由于不同的规划目标考虑的重点不同，所以分布式电源选址定容要考虑多方面的因素。第一，要考虑投资成本和未来效益情况。对于成本，需要考虑设备、基建、运行等费用，而受益，要详细分析分布式发电的直接收益、延缓网络更新成本带来的收益、电价优惠政策收益、降低收购电成本带来的收益、减少电网损耗带来的收益和减少排放之理带来的收益等等。第二，要考虑电网性能和电能质量的要求。分布式电源的接入需要满足节点电压、支路电流和谐波等方面的约束条件和电网的可靠性等。第三，要考虑环境的影响。在这方面不仅要考虑分布式电源对环境的影响还要考虑环境对分布式电源的限制性。需要综合分析不同类型电源对气候、位置、地形地貌、占地面积及资源类型等因素的依赖程度，还要分析周边环境对于景物协调性及噪声的要求，选择最合适的电源类型。第四，合理建立选择分布式电源选址定容的优化目标。在建立选择分布式电源选址定容的优化目标时，要从电网的自愈性、电能质量要求及环境影响方面入手，不仅仅只注重电网的安全性、经济性。
4结语
综上所述，通过智能电网建设中分布式电源的优化规划模型、含分布式电源的配电网潮流计算和改进自适应遗传算法在分布式电源选址和定容中的应用三方面的研究，可以确定更加合理的智能电网分布式电源规划，为智能电源系统电压水平的提升具有重要的意义。
参考文献:
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[3]杨卓.分布式智能配电网优化规划的问题以及思路和方法[J].电源技术应用，2013.
论文作者:吴黎明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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