在当前的能源需求背景下,传统化石能源的开采及其转换形成的电能、汽油等二次能源已经无法满足工业经济发展的需求,同时带来了环境污染、温室效应等诸多问题。因此,寻找清洁可再生能源资源进行替代成为了迫切需求。太阳能、风能等可再生能源发电为主的分布式电源以其清洁、可持续的能源特点获得了广泛关注。
分布式电源(DG)的接入电网,能够提高能源利用率、减轻电网对传统化石能源的依赖、调整能源利用结构,具有诸多优点。然而,分布式电源大规模、无序地接入配电网时,也会引起电压水平升高、供电可靠性降低、电能质量下降以及短路电流增大等风险。因此,如何对DG进行科学合理的配置,是确保电网稳定性以及DG高效运行的关键问题。
在实际研究中,研究者们通过分析负荷时序特性,使用K-Medoids聚类算法对全年负荷进行聚类,基于IEEE33节点系统构建了优化配置模型。该模型以年综合社会费用最低为目标函数,并采用了改进的自适应遗传算法进行求解。
从分布式电源优化配置的角度出发,优化配置模型需要考虑以下几个方面:
1. 网络损耗:研究需要通过模型计算,最小化因DG接入导致的网络损耗,这关系到电网的能效和运行成本。
2. 购电费用:优化配置要考虑减少外部购电的成本,通过合理配置DG可以降低对主电网的依赖,进而减少购电费用。
3. 设备建设费用:分布式电源的安装和建设需要考虑成本,优化模型中需纳入设备投资的成本,以达到整体成本的最低化。
4. 低碳效益:考虑分布式电源接入配电网的低碳效益,如减排温室气体的能力,这与当前全球减少碳排放的趋势相符。
5. 用户期望:用户对电力供应的期望也应成为配置模型中的一个考虑因素,例如用户的电力使用习惯、停电容忍度等。
6. 配电网规划:规划是一个涉及到电网结构、设备布局、负荷需求等多方面因素的复杂过程,分布式电源的配置必须在配电网规划的框架下进行。
7. 遗传算法:在优化模型的求解过程中,遗传算法因其模拟自然选择和遗传学原理的全局搜索能力,成为解决复杂优化问题的有力工具。而改进的自适应遗传算法则进一步提高了求解效率和优化效果。
通过综合考虑上述因素,建立一个综合的优化配置模型,可以实现分布式电源在配电网中的合理接入与运行,为电网的稳定性、经济性以及环境友好性提供支持。而本文的研究方法和结论,为今后的能源系统优化配置提供了有益的参考。