（国网山西省电力公司大同供电公司 山西大同 037006）
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 DG优化规划模型
在智能配电网规划中，DG的定容和选址是一个多目标优化问题。本文运用了综合考虑DG的总投资额度、网损以及其有功出力最大的多目标规划模型。假定总费用为优化目标f1（x），以万元为单位计算，那么网损和DG最大容量分别为优化目标f2（x）和f3（x），单位则是MW。假定即将安装的DG总数已经确定，那么文中的多目标模型则是含有2个子目标的优化模型。在这样的模型中，由于子目标单位不同，其不可直接加权，必须先归一化目标函数，其归一化后的目标函数为：
以上目标函数的限制条件是：（4）
式中：节点i的电压幅值为Ui；分别注入各个节点的有功和无功功率为PGi和QGi；两节点之间的电压角度差值为δij；支路电纳和支路电导分别为Bij和Gij；节点电压和支路的有功功率分别为U和PL；支路的有功功率最大值为PLmax；分布式发电的额定容量为PDG；DG的额定容量最大值和最小值分别为PDGmax和PDGmin；在配电系统中，从输电系统购入的实际功率和最大功率分别为PS和PSmax。
2含分布式电源的配电网潮流计算
按照分布式电源介入智能电力系统的方式可以将其分为异步机、同步机和换流器，实践证明分布式电源在智能电网中的介入位置、网络拓扑结构、负荷量等都会对配电网线路潮流的大小、方向、损耗等产生影响，例如在配电网的末端介入分布式电源。线路中的有功功率和无功功率都会得到有效的缩减，但当其被设置在变电站节点时，对线路负载能力并不会产生直接的影响，而是使其电源总容量发生改变，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。
3 AGA在DG选址和定容中的应用
3.1DG选址和定容的流程
文中运用了AGA来实现对DG的选址和定容。图1基本流程。
3.2染色体编码
在本文中，采用4位二进制码表示DG的位置和容量。对于一个允许N个节点安装DG的配电网络来说，DG的规划方案可运用变量C={c1，c2，…，cn}来表示，如果译码后，ci得到的是一个不为零的常数X，那么就说明该节点i上待建DG，其安装容量为0.1XMVA；若译码后，ci得到的是0，那么就说明该节点i不可安装DG，这样不仅能够体现DG的位置信息，还能体现其容量信息。
3.3初始群体
在遗传算法中，初始解的产生通常都是随机性的。具体流程如下：（1）依据待规划的配电网负荷总容量，来准确定下DG接入的最大容量。（2）随机产生一组初始解。（3）校验群体中的所有个体。
3.4遗传操作
对群体加以遗传操作，其个体之间的信息交换与结构重组即可实现，这样做的目的是不断提高群体品质，无限逼近最优解。遗传算子主要包括选择、交叉、变异算子。运用改进后的“自适应交叉算子”。对于其适应度比平均值要低的个体来说，则运用比较高的交叉率，淘汰该解；而对于适应度比平均值要高的个体来说，则运用比较低的交叉率，从而使该解保留至下一代。其具体公式如下：式中：最高的适应度值为fmax；每代群体的适应度平均值为favg；两个要交叉的单位中较大的适应度值为f′；交叉概率Pc1=0.9，而交叉概率Pc2=0.4。
运用改进后的“自适应变异算子”。就适应度比平均值低的个体而言，就要使用比较高的变异率，淘汰该解；就适应度值比群体适应度平均值高的个体而言，则要使用比较低的变异率，保留该解直到下一代。具体公式为（5）：
式中：最高的适应度值为fmax；每代群体的适应度平均值为favg；要变异单位适应度值为f；变异概率Pm1=0.1，而变异概率Pm2=0.001。通过计算公式和计算过程可以发现，遗传代数可能在最优解之后出现，使计算的人工成本增加，但在计算推理的过程中可以判定最优解，使规划方案得到优化，提升智能电网的整体水平。
4结论
通过上述分析可以发现，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：
[1]何凯婷.分布式能源在智能电网环境下的发展方式探究[J].企业技术开发.2015（27）
[2]刘壮志．含微电网的智能配电网规划理论及其应用研究[D]．北京华北电力大学，2013．
作者简介：
刘文（1985.5），男，山西大同人，太原理工大学电气工程及其自动化专业 本科，工程师，单位：国网山西省电力公司大同供电公司，研究方向：大同地区含分布式电源电网规划策略研究.
论文作者:刘文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：分布式论文; 电源论文; 节点论文; 功率论文; 电网论文; 值为论文; 智能论文; 《电力设备》2017年第8期论文;