计及需求侧响应的分布式电源规划研究

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近年来,随着分布式发电设备制造技术的日益成熟,分布式电源凭借其占地少、清洁环保、灵活等优势大规模并网。但由于分布式发电波动性和间歇性的特点,其并网使电网负荷峰谷差增大、系统安全运行稳定性下降。而随着电网智能化的发展,电网和用户之间交互性逐渐增强,需求侧响应可抑制分布式电源发电的波动性,提高系统运行安全性和经济性。因此,为减轻分布式电源并网对电网造成的不利影响,考虑需求侧资源参与系统运行,合理规划分布式电源的类型、安装地点、容量能够有效提高分布式电源的利用效率,从而达到满足未来负荷增长需求、延缓电网投资的目的。本文考虑负荷增长情况结合需求侧响应具体措施提出了计及需求侧响应的分布式电源规划方法。首先,通过分析研究需求侧响应措施的作用机理,建立了选取直接负荷控制作为需求侧响应措施的数学模型;其次,为确定分布式电源的类型、位置以及容量,建立了计及需求侧响应的分布式电源规划模型,其中目标函数包含分布式电源投资成本、网络损耗成本、需求侧响应成本、可靠性成本以及考虑直接负荷控制和分布式电源接入后的节约购电费用,并以潮流约束、分布式电源容量约束以及需求侧响应负荷约束作为约束条件;最后,采用改进粒子群算法对计及需求侧响应的分布式电源规划模型进行求解,给出了求解流程并运用MATLAB编写了规划程序。通过对IEEE-33节点配电网算例的仿真分析,采用本文所提方法得到了较为合理的分布式电源接入位置、类型和容量的方案。同时对考虑与未考虑需求侧响应的分布式电源规划方案结果进行比较,分析得出考虑需求侧响应的规划方案可有效改善负荷曲线、减少投资费用提高经济性,且在一定负荷水平下,光伏并网容量约占总分布式电源并网容量的20%时可得到经济性最优的规划方案。
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