分布式能源指的是在电力系统中,通过分布式发电技术产生的能源。这类能源往往小型、多样,能近距离地满足用户需求,并且多数具有可再生能源特性。典型的分布式电源包括风力发电、太阳能光伏、小水电、生物能、垃圾发电等。与传统集中式发电相比,分布式电源因位置分散、就地利用,因而具有环保、节能、提高供电可靠性等优势。
分布式电源的接入会改变配电系统的网络结构和运行特性,对配电网的规划和运行产生深远影响。由于分布式电源的出力波动性和不确定性,潮流方向可能会逆转,造成供电可靠性问题和随机性处理难题,因此,在规划阶段需要解决这些问题,增加了规划的复杂性。
分布式电源对配电网的影响主要体现在以下几个方面:
1. 规划区网供负荷的预测难度增加。分布式电源的接入打破了传统配电系统的单一供电模式,导致配电系统变为一个复杂的互联网络,这增加了供电区域负荷预测的难度。
2. 电能质量方面,由于分布式电源的出力不确定性,容易造成系统电压波动和闪变;分布式电源通过电力电子逆变器接入配电网会产生谐波污染,不合理的DG接入位置和容量还可能导致电压波动。
3. 对配电网的可靠性、故障恢复及继电保护等方面也会造成影响。例如,分布式电源可以作为备用电源,提高系统的可靠性。
分布式电源的优化配置,意味着确定合适的安装位置和容量,以期达到减小网损、提高系统负荷率和改善电压水平的目的。合理的分布式电源配置能够带来诸多益处,包括降低能源损耗、提高系统整体效率、优化电力资源的分配等。
在规划含分布式能源的配电网时,需要采用优化算法来寻找最佳方案。优化算法在模型构建过程中起到关键作用,通过优化算法能够找到既经济又可靠的配置方案。常见的优化算法包括线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划和遗传算法等。
文章中提到的费用最省模型就是一种优化配置模型,其目标是实现投资费用和运行维护成本的最小化。投资费用包括设备建设成本、运行维护成本等。而优化算法需要根据具体模型来设计,以满足不同的规划需求。
在配电网规划方面,作者给出了以下几点建议:
- 需要考虑分布式电源的接入带来的影响,合理预测负荷和优化网络布置。
- 在电能质量方面采取相应措施,比如设置电压控制装置、滤波器等,以减少电压波动和闪变以及谐波污染。
- 在提高系统可靠性方面,可以通过制定合理的故障恢复策略和继电保护配置来实现。
国内外在分布式电源接入的配电网规划方面进行了大量研究,取得了一系列成果。本论文通过分析分布式电源在配电网中的优化配置问题以及含分布式能源的配电网的无功优化模型,总结了规划过程中的优化算法,为相关领域提供了理论和实践指导。