摘要：随着主动配电系统的发展，其在分布式电源中的渗透，能够推动并网的实现。不同类型的分布式的电源和储能系统在接入主动配电系统时，需要考虑具体的位置和容量，因此需要建立不同的模型，实现两者的协调规划。本文对DG和ESS多目标协调规划模型进行分析，并就算法流程进行探讨，希望能够提高两者协调规划的有效性。
关键词：主动配电系统；分布式电源；储能系统；协调规划
分布式电源即DG，其在主动配电系统中的应用能够带来更好的经济效益，并对能源进行充分的利用，还能降低对环境的污染程度。储能系统及ESS，其在改善电压质量方面能够发挥明显的优势。将两者协调规划并应用于主配电系统中，能够提高电力系统运行的稳定性。
1 DG和ESS多目标协调规划模型
1.1 ADS的经济成本模型
在ADS的经济成本模型中，ADS的经济成本是一个目标函数，在此函数中DG和ESS的投资是最小的，运行成本也是最低的，其模型如下：minf1= （ dg,iCdg,i+CdrTdg,i）Wdg,i+ ( 2Cess,j+CerTess,j) Wess,j。其中， 表示DG的折旧率， 2表示ESS的折旧率；Cdg,i表示单位容量的DG的建设成本，Cess,j表示单位容量的ESS的建设成本；Cdr表示DG的单位运行维护成本，Cer表示ESS单位运行维护成本；而Tdg,i表示第i个DG的年最大利用小时数；Tess,j则表示第j个ESS的年最大利用小时数；Wdg,i和Wess,j则分别表示第i个DG的额定容量和第j个ESS的额定容量。
1.2 电压质量指标
反映ADS综合电压水平的目标函数如下：maxf2= 。其中，Vi(t)表示第i个节点在t时刻的电压；Vmax、Vmin、Vr分别表示节点电压的上限、下线和额定值；Pi（t）表示第i个节点在t时刻的输入功率；Z表示节点的个数；T表示在完全完成一个周期时所划分出来的单位时间阶段数量。通过上述目标函数可以知道，当函数值越大时，ADS的电压质量越好，其最大值为1，这个时候每个节点的电压都与额定电压相等。
1.3 局部自治区域的功率波动函数
在对ADS的注入公路率或者吸纳功率的波动情况进行描述时，是用局部自治区域内的功率标准差来说明的，当标准差越小时，向ADS注入的功率或者其吸纳功率则越小。局部自治区域的功率波动函数，与ADS只能怪局部自治区在某时刻的总负荷、净负荷、总网损都有关系。同时，其函数还有局部自治区域中某个DG在某时刻的输出功率，以及局部自治区域中某个ESS在某时刻的充电功率或者放电功率有关系，当表现为放电功率时，应用正数来表示，当表现为充电功率时，则应该用负数来表示。此外，对于等式和不等式都还需要设置相应的约束条件，对等式而言，其约束条件表现为系统的潮流平衡约束。而对不等式而言，其约束条件则更多，如DG和ESS接入ADS中会引起节点电压的变化，而其变化值则用哪个控制在允许偏差范围内。同时，接入ADS的DG和ESS容量要在安装节点的DG和ESS安装容量范围内。
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2 规划问题的求解算法
2.1 进过改进过后BBO算法
在将BBO算法进行合理的改进后，其能够对目标模型进行科学的求解。利用BBO算法可同时构造出几个互相独对的栖息地，这些栖息地则可被视为问题的候选解，还能够在外部种群中储存非支配解。然后，利用迁移和突变操作，可实现种群的优化，从而使栖息地变得更加适宜，在种群进化的工程中也会产生非支配个体，这些分支配个体会被储存在外部种群中。多目标算法与单目标算法之间存在明显的差异，前者的适应度函数不会受目标函数数值的影响，适应度值的设计有具体的目标，即在保持种群多样性的同时，要确保其能够向帕累托最优集的搜索方向发展，最终确定时是以每个个体之间的帕累托优胜关系来决定的。
2.2 具体的算法步骤
第一，确定好输入系统的相关数据，首先要确定出系统的网络结构，然后对结构中的相关参数和负荷参数进行补充，从而能够获取全面的ADS节点信息，同时还能获取ADS的支路信息。在获取这些信息以后，还要对电压的上限、下限和节点进行设置，并确定出可进行安装的DG和ESS及其对容量的要求。此外，要对改进BBO算法的各项参数进行设置，包括内部、外部的种群规模，最大迁入、迁出率，以及变异率等参数。第二，确定出已经安装好的DG的个数，以及ESS的个数，并利用整数编码思想确定出栖息地最适宜的向量长度，用L来表示栖息地的适应度向量长度，则L=LDG+LESS。其中，LDG表示待安装的DG节点个数，LESS表示待安装的ESS节点个数。然后，要建立起对应关系，即L的可选基本字符与每个节点上的可选安装DG和ESS容量离散值一一对应起来。第三，先生成一个初始的种群，确定出其种群规模，初始种群要能够满足约束条件，然后建立其一个外部种群，同样要确定出其规模，并将外部种群置空。第四，将种群中所有的栖息地适应度指数计算出来，并将这些适应度指数进行比较，确定出其中的非劣解，然后储存在外部种群中。第五，分别计算每个栖息地的迁出率、迁入率和突变率，然后计算出种群中每个栖息地的适应度，并将这些适应度进行排序。在完成排序以后，就可分别进行迁移操作和突变操作，从而可以生成一个新的种群。第六，将新生成的种群与外部种群进行混合，并将其中的重复个体剔除，再根据之前所计算出来的栖息地适应度指数进行比较，确定出非劣解，再形成一个新的外部种群。最后，当达到最大的迭代代数时就可结束操作，否则就得回到第五步继续操作，直到大大最大的迭代代数。在第六步中得到的新的外部种群就是算法的帕累托最优解集，然后利用逼近向排序法，就可在帕累托最优解集中选出最终的最优解。
结束语
综上所述，结合相关资料在对ADS进行研究可以获知，ESS的输出功率可根据研究需要进行调节，通过调节能够对间歇性的DG输出功率波动性进行抑制，也可对其随机性进行抑制，从而确定出DG和ESS具体的安装容量和位置，以及提高其输出功率的协调性，最终达到对电力运行网络系统进行优化的目的，是其协调性得到有效提升的重要保障。
参考文献
[1]邵传军,崔晓青,于光远等.基于序优化方法的主动配电网调度优化决策[J].电力建设,2016,37(11):95-100.
[2]刘波,邱晓燕.主动配电网储能优化规划[J].仪器仪表学报,2016,17(5):1180-1186.
[3]于文鹏,刘东,余南华等.馈线控制误差及其在主动配电网协调控制中的应用[J].中国电机工程学报,2013,33(13):108-115.
[4]李鹏,窦鹏冲,李雨薇等.微电网技术在主动配电网中的应用[J].电力自动化设备,2015,35(4):8-16.
[5]沈欣炜,朱守真,郑竞宏等.考虑分布式电源及储能配合的主动配电网规划-运行联合优化[J].电网技术,2015,39(7):1913-1920.
论文作者:闫伟军,史绍星
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
标签：种群论文; 节点论文; 功率论文; 电压论文; 算法论文; 函数论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第15期论文;