分布式电源和开关的协调规划方法

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1、分布式电源和开关的协调规划方法重庆大学博士学位论文学生姓名：吕冰指导教师：颜伟教授专业：电气工程学科门类：工学重庆大学电气工程学院二O一五年五月CoordinatedallocationofDistributedGenerationandControllableSwitchesinDistributionSystemsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDoctor’sDegreeofEngineeringByLÜBingSupervisedbyProf.

2、YanWeiSpecialty:ElectricalEngineeringSchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要分布式风电的大量接入给配电系统规划提出了新的挑战，如何实现源-网-荷的协调规划以提高风电的利用效率并保证系统的经济性与可靠性成为配电系统规划中亟待解决的关键问题。现有研究主要集中在新能源与可控分布式电源的协调规划方面，没有充分考虑开关和可控负荷的协调作用。针对上述问题，论文从风电和开关、储能电源和开关以及可控DG/可控负荷和开关的协调规划三个角度

3、，对源-网-荷的协调规划模型与算法进行了深入研究，主要创新成果如下：①建立了一种分布式风电（Distributedwindgeneration，DWG）和开关的协调规划模型。该模型的决策变量为分布式风电的容量和位置以及开关的位置，目标函数包括开关和分布式风电的综合投资运行费用最小、环境效益和可靠性效益最佳三个目标，约束方程主要包括网络安全约束和风电渗透率约束。针对模型中非孤岛风电对配电系统可靠性的贡献，提出了非孤岛风电并网配电系统的年缺供电量评估方法。针对模型的混合整数规划和多目标问题，提出了DWG和开关协调规划的非劣排序多目标遗传算法。结合两个IEEE算例系统的仿真对比分析

4、，验证了所提模型和算法的有效性。②建立了开关和储能系统的协调规划模型。该模型的决策变量为储能系统的容量和开关位置，目标函数为开关和储能系统的综合投资运行费用最小以及系统年缺电量最小两个目标，约束方程中考虑了储能系统的充放电特性约束和网络的安全约束。针对模型中风/储系统孤岛运行对配网可靠性的影响，提出了风/储并网配电系统的年缺供电量评估方法。针对模型的混合整数规划和多目标问题，提出了模型的离散变量与连续变量子优化问题的分解策略以及多目标混合智能算法。结合两个IEEE算例系统的仿真对比分析，验证了所提模型和算法的有效性。③建立了计及风电并网和需求响应影响的可控DG和开关的协调规划

5、模型。该模型的决策变量为可控DG的容量、开关位置以及可控负荷的调节功率。目标函数为计及需求响应作用的可控DG和开关的综合投资运行费用最小、系统年缺电量最小和环境效益最佳三个目标。约束方程中考虑了网络的安全约束和需求响应的运行约束。针对模型中需求响应对风电并网可控DG孤岛系统的可靠性影响，提出了计及需求侧响应和可控DG的配电系统年缺供电量评估方法。针对模型的混合整数规划和多目标问题，提出了模型的离散变量与连续变量子优化问题的分解策略以及多目标混合智能算法。结合两个IEEE算例系统的仿真对比分析，验证了所提模型和算法的有效性。关键词：分布式电源，开关，可再生能源，储能系统，不可再

6、生能源I英文摘要ABSTRACTItisanewchallengefordistributionnetworkplanningwithalargescalepeneationofdistributedwindpower.Itisasignificantproblemforimprovingtheefficiencyoftheuseofwindpowerandholdingtheeconomicalcostandreliabilityofthedistrutedsystemsbyconsideringhowtodealwithacoordinationofthesource-n

7、etwork-loadplanning.Currentresearchliteraturesaremainlyfocusedonthecoordinatedplanningofthenewenergyandcontrollabledistributedgenerators,buthaven’tfullyconsideredthecoordinationofswitchesandcontrollableload.Basedontheaboveproblems,thispaperisproposedastu