配电网重构是指通过改变配电网的网络拓扑结构,来提高电网运行效率的一种方法。传统的配电网重构方法主要是静态的,它们没有考虑到电网负荷的变动、开关操作的约束以及分布式电源(Distributed Generation, DG)接入后对配电网运行的影响。然而,分布式电源的接入,尤其是其随机出力的特性,对配电网的运行造成了新的挑战。
分布式电源是指在配电网中接近用户的位置引入的小型、环保型的电源。它们接入配电网后,由于发电功率随机变化,使得系统功率分布随之发生改变,进而影响了电网的负荷预测及规划、潮流计算、电能质量和可靠性的评估等方面。
为解决上述问题,本研究提出了一种基于综合费用最低的配电网络多时段重构模型。该模型首先在静态重构的基础上对分布式电源的功率进行优化。通过采用综合评估指标来划分多个重构时段,然后利用量子粒子群算法(Quantum Particle Swarm Optimization, QPSO)的全局寻优能力,求解出该时段内的最优重构方案。
量子粒子群算法是一种基于量子计算原理的全局优化算法。与传统粒子群算法相比,量子粒子群算法在处理多维、非线性以及多极值的优化问题时具有更好的性能。它通过将粒子的搜索行为模拟量子力学中的概率波函数扩散和粒子碰撞行为,来提高算法的搜索能力和避免陷入局部最优解的能力。
在配电网多时段重构的过程中,重点关注了以下几个因素:
1. 分布式电源的出力特性,即由于其随机性导致的功率波动;
2. 负荷的动态变化,即负载在一天中不同时间段的波动情况;
3. 开关操作的约束,即开关动作次数的限制以及操作成本。
最终,仿真算例验证了本研究提出的方法能有效减少系统的网损以及运行费用。在配电网的重构过程中,合理利用分布式电源,通过优化网络拓扑结构,可以实现降低损耗和成本、提高电能质量和供电可靠性等目标。
该研究的研究内容对于配电网重构策略的制定具有重要的参考价值,有助于指导实际的配电网设计和运行,特别是在未来电网越来越依赖分布式发电技术的背景下。随着可再生能源的广泛利用和分布式发电技术的不断进步,本研究不仅为配电网的高效运行提供了新的视角,也为电网企业的决策者在面对分布式电源管理时提供了理论依据和技术支持。