学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

计及分布式发电与环网柜的配电网规划方法研究

作　者: 李振文
导　师: 颜伟
学　校: 重庆大学
专　业: 电气工程
关键词: 配网规划环网柜电池储能系统变电站扩容分布式发电
分类号: TM715
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 161次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

配电网是电力系统的一个重要组成部分。提高配电网规划的技术水平，可以有效指导配电网的建设和改造，提高配电网的供电可靠性。目前，城市中压配电网广泛采用由环网柜组成的电缆环网。合理确定环网中环网柜的位置和数量，可以优化网络结构并减少不必要的主缆开断。同时，近年来分布式发电（DG）已成为能源领域的一个发展方向，分布式发电的接入必将给配电网的规划带来新的挑战。为此，本文对计及分布式发电与环网柜的配电网规划进行了研究，主要内容如下：①以全电缆城市中压配电网为研究对象，考虑环网柜接线方式，建立了环网柜的优化规划和环网间公共负荷的优化归属模型。与现有研究比较，该模型考虑了实际城市配网的“高压变电站-环网柜-配变”三级结构，提高了模型的工程实用性。根据模型特点研究了适用的遗传算法，设计了多信息矩阵级联的编码方法和相应的遗传算子。②以含分布式风力发电的地区配电网为对象，充分考虑电池储能系统（BESS）的充放电效益对变电站扩容建设的推迟作用，建立了变电站扩容建设和BESS容量配置的协调规划模型。该模型考虑了购电费用和BESS与变电站扩容的综合投资运行费用目标，以及BESS的充放电特点和网络的安全约束。针对优化模型的多时段、非线性、混合整数以及含互补约束条件的特点，研究了适用的原对偶解耦内点法。③综合考虑分布式发电的选址定容和配电网网架规划，建立了计及分布式发电的配电网多目标规划模型。模型考虑了分布式发电和线路的投资运行费用、网损费用和发电环境成本三个目标，以及网络连通性、辐射性、分布式发电渗透率和网络安全等约束条件。相比于现有研究，该模型考虑了DG联络线约束，不要求DG具备带孤岛运行的调频调压能力，从而更具有实用性。研究了适用求解模型的基于精英策略的非支配遗传算法，设计了相关的编码方式和遗传算子，并应用模糊集理论从非支配解中求得最优折中解。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 绪论  9-19
  1.1 课题研究的目的和意义  9
  1.2 传统配电网规划的研究现状  9-13
    1.2.1 规划模型  9-11
    1.2.2 求解算法  11-13
  1.3 计及分布式发电的配电网规划研究现状  13-15
    1.3.1 分布式发电对配电网规划的影响  13-14
    1.3.2 规划模型  14-15
    1.3.3 求解算法  15
  1.4 储能系统容量配置的研究现状  15-17
  1.5 本文的主要工作  17-19
2 考虑环网柜接线方式的城市中压配电网规划  19-29
  2.1 引言  19-20
  2.2 考虑环网柜接线的城市中压配电网规划模型  20-22
    2.2.1 目标函数  20-21
    2.2.2 约束条件  21-22
  2.3 考虑环网柜接线的城市中压配电网规划的遗传算法  22-25
    2.3.1 利用启发式规则确定环网柜待选位置  22
    2.3.2 多信息矩阵级联编码  22-23
    2.3.3 种群初始化  23-24
    2.3.4 适应度计算  24
    2.3.5 遗传操作  24-25
    2.3.6 群体更新  25
    2.3.7 搜索终止条件  25
    2.3.8 算法流程  25
  2.4 应用实例  25-28
  2.5 本章小结  28-29
3 变电站扩容和电池储能系统容量配置的协调规划  29-41
  3.1 引言  29-30
  3.2 变电站扩容和 BESS 容量配置的协调规划模型  30-32
    3.2.1 目标函数  30-31
    3.2.2 约束条件  31-32
  3.3 变电站扩容和 BESS 容量配置协调规划的原对偶解耦内点法  32-34
    3.3.1 定义优化变量  32-33
    3.3.2 原对偶解耦内点法  33-34
  3.4 仿真分析  34-40
    3.4.1 IEEE-33 节点系统  34-38
    3.4.2 PG&E 69 节点系统  38-40
  3.5 本章小结  40-41
4 计及分布式发电的配电网扩展规划  41-55
  4.1 引言  41
  4.2 计及分布式发电的配电网扩展规划模型  41-43
    4.2.1 目标函数  42
    4.2.2 约束条件  42-43
  4.3 多目标遗传算法  43-44
  4.4 基于 NSGA-II 的配电网扩展规划  44-48
    4.4.1 染色体编码  44
    4.4.2 初始化种群  44-45
    4.4.3 快速非支配排序  45
    4.4.4 拥挤距离  45-46
    4.4.5 遗传操作  46-47
    4.4.6 染色体修复  47
    4.4.7 精英策略  47
    4.4.8 确定折中最优解  47-48
    4.4.9 算法流程  48
  4.5 算例分析  48-54
    4.5.1 IEEE-54 节点系统  48-52
    4.5.2 IEEE-59 节点系统  52-54
  4.6 本章小结  54-55
5 结论与展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-64
附录  64-67
  A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利  64
  B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目  64
  C. 算例数据  64-67

计及分布式发电与环网柜的配电网规划方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文