含分布式光伏的配电网有功—无功协调优化研究

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分布式光伏的出力具有很高的随机性和不确定性,它的大量并网会导致节点电压、线路功率越限等问题,为了减小分布式光伏的大量并网对配电网所造成的冲击,越来越多的储能系统接入到了配电网中。分布式光伏具有一定的无功输出能力,可以参与配电网的无功优化;储能系统具有优良的有功调节性能,可以对配电网中的有功功率进行优化调控。为了最大限度地提高配电网的供电质量和运行经济性,本文将储能系统的调控和配电网无功优化手段相结合,对含分布式光伏的配电网进行了有功-无功协调优化,并提出了一种用于求解有功-无功协调优化模型的算法。本文首先对光伏发电系统的相关理论进行了分析,并且指出分布式光伏具有一定的无功输出能力,要充分利用其可发的无功,并与配电网中的其他无功补偿设备结合在一起,更好地对网络中的无功功率进行优化。其次,对分布式光伏接入配电网对电压、网损的影响机理进行了分析,并仿真分析了分布式光伏在不同有功无功出力时对配电网电压、网损所造成的影响,结果表明:配电网的电压、网损是由线路中流动的有功和无功功率共同决定的,而且二者的耦合性是很强的,所以为了最大限度地提高配电网的供电质量和运行经济性,在对配电网进行无功优化的同时,也有必要对其中的有功潮流进行优化调控。然后,将粒子群的寻优机制融入到了布谷鸟搜索算法中,对其缺点进行了改进,并采用4个常用的测试函数对改进后算法的寻优性能进行了测试,结果表明:改进后的布谷鸟搜索算法寻优搜索过程的盲目性大大降低,收敛速度和求解精度都有了明显的提高。最后,将储能系统的调控和配电网无功优化手段相结合,建立了含分布式光伏的配电网有功-无功协调优化模型,并采用改进后的布谷鸟搜索算法对修改后的IEEE33节点配电系统分别进行了无功优化和有功-无功协调优化,结果表明:与单方面的无功优化相比,有功-无功协调优化不仅可以更好地改善配电网的网损和电压偏差,而且还可以在一定程度上降低弃光率,提高电网对可再生能源的消纳能力。
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