分布式发电是近年来电力系统发展的重要方向之一,它是指在靠近用户侧或负荷中心的小规模发电装置(一般为几十千瓦至几十兆瓦)。与传统集中式发电相比,分布式发电具有建设周期短、投资相对较低、能减少能源输送损耗、提高供电可靠性等优点。分布式电源包括内燃机、微型燃气轮机、风力发电、光伏发电、燃料电池等多种形式。随着分布式电源接入配电网,电网的规划和运行复杂度显著增加,这就需要充分考虑分布式电源对电网的影响,合理确定其接入位置和容量。
本研究的核心问题是探讨分布式电源的优化配置对配电网网损的影响,即如何通过合理配置分布式电源以降低配电网的有功网损。有功网损是指在电能传输过程中由于导线电阻产生的损耗。研究中提出了以最小化有功网损为目标的目标函数,并应用了改进的粒子群算法(PSO)对该问题进行求解。粒子群算法是一种智能算法,它通过模拟鸟群觅食行为进行优化计算,具备实现简单、参数少且无需复杂调整的优势。在本研究中,对粒子群算法的惯性权重进行了改进,以提高算法的实效性和求解的精确度。
仿真结果表明,采用改进的粒子群算法进行分布式电源优化配置后,系统的有功网损较配置前明显减少,各节点的电压质量也得到了显著改善,从而提升了系统的整体性能。这一研究结果对于指导实际配电网规划和运行具有重要的参考价值。
往复式内燃机是分布式发电中应用较为广泛的技术之一,它通过燃料燃烧转化为热能,再转化为机械能,进而驱动发电机。往复式内燃机的主要优点是成本较低,发电效率相对较高,但其主要缺点包括噪音大、维护成本高以及氮氧化合物等污染物排放量较高。
微型燃气轮机技术是指功率不超过数百千瓦的小型燃气轮机,以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料。这类设备体积小、质量轻、发电效率高、环境污染小,且运行维护较为简单,被认为是目前最成熟且具有商业竞争力的分布式发电技术。
分布式电源的接入使得配电网由单向供电模式转变为双向供电模式,这对配电网的管理和控制提出了新的要求。为了保证系统的稳定性与可靠性,需要综合考虑分布式电源的位置、容量、以及电网结构等因素,优化分布式电源的配置方案。
在文献综述部分提到了其他学者对分布式电源配置问题的研究,包括使用遗传算法和模糊遗传算法等方法来优化分布式电源的选址和定容问题。这些研究为本课题提供了理论基础和参考。分布式电源的优化配置问题属于非线性整数优化问题,这类问题难以用传统规划方法进行精确求解,因此本文采用粒子群算法这类智能算法进行求解。
分布式电源的优化配置可以显著降低配电网的有功网损,改善电压质量,提升系统整体性能。在实际应用中,需要深入研究各类分布式电源的技术特性和接入后的电网特性,以实现智能、高效的电网管理与控制。