含光伏-燃机的配电网两阶段优化调度方法

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分布式电源(Distributed Generation,DG)的大规模利用已成为国际能源发展的趋势,将DG直接接入配电网就地消纳成为利用可再生能源的主要手段。然而由于DG出力具有随机性与波动性,随着其渗透率的逐渐增大,通过调整配电网结构的传统调节手段成本逐渐上升且显得越来越被动,现有集中调度方式又对配电网通信设施具有很高要求,不大适应当下配电网环境。因此,本文依托主动配电网技术,研究含光伏-燃气机组的配电网两阶段全分布式日前优化调度策略,分别以分布式有功调度和无功调度作为策略的第一、第二阶段。为提高配电网对DG出力的就地消纳能力,本文建立了含光伏、燃机分布式电源的有功调度模型及基于多智能体主从一致性算法的有功阶段调度策略。在光伏与负荷出力不确定性的处理方面,采用改进的拉丁超立方抽样方法与多场景分析法相结合,基于历史出力数据得到多场景下光伏和负荷的出力预测,根据调研地的实际情况,提取典型场景作为最终的预测结果;引入多智能体一致性算法,将燃气机组等效为智能体,提取其边际成本作为变量,通过一致性协调优化的方式调度燃机的有功出力,最大程度减小网内DG与负荷有功供需不匹配程度的同时保证调度成本最优,提高配电网运行的经济性。算例仿真验证了有功调度策略的有效性。针对配电网内由于DG接入导致的电压越限问题,本文利用DG的无功调节能力,在实行第一阶段分布式有功优化调度的基础上开展第二阶段的分布式无功优化。本文从灵敏度的角度赋予电气距离新的定义,提出基于电气距离配电网分区的分布式无功优化策略,构建光伏-燃机协调运行的配电网调度模型,进一步提出含DG配电网的两阶段优化调度策略。在经典IEEE33节点的配电网模型上进行仿真模拟,并与基于智能算法的传统集中式优化调度方法进行了对比。算例仿真与分析结果表明,本文提出的两阶段全分布式优化调度策略能有效实现网内有功平衡、提高电压质量、降低线路损耗,对配电网通信条件要求不高,适合于现有自动化水平下DG高渗透率的我国配电网。
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