一种配电网中分布式电源的配置方法
【专利摘要】本发明公开了一种配电网中分布式电源的配置方法。基于配网有功网损的精确表达式，以系统有功网损最小为目标，确定分布式电源接入的最优位置及其容量大小，考虑两种常见的分布式电源的形式，分别是只提供有功功率和只提供无功功率。该方法只要进行两次潮流计算，一次用于初始基本潮流和另一次用于确定分布式电源配置后更新潮流获得最终的网损。不同的算例结果表明，配电网中合理配置分布式电源能够有效减少有功网损、提高电压质量，并且该方法计算速度快。本发明只考虑单个节点接入分布式电源，不考虑多个节点接入的情况。
【专利说明】一种配电网中分布式电源的配置方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种配电网中分布式电源的优化配置方法，属于配网优化【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 与输电网络相比，电能在传输过程中的有功损耗在配电网络中所占比例更高，因 此减少配网有功损耗、节约电能是许多电力从业者面临的重要课题。随着分布式发电技术 的提髙，全球各国电网兴起了在配电网中接入分布式电源（distributed generation, DG) 的研究与应用。一直以来，电容器作为能够减少网损、提高电压质量的电力元件而被广泛应 用于配电网。近年来电池储能技术的发展与进步加速了其在电网中的应用，储能系统也被 用来提高供电可靠性、减少网损。因此，DG是一种降低系统网损的可行的方案。
[0003] 配网中DG最优配置的问题可以看成是确定系统最佳的有功补偿或无功补偿。近 年来国内外专家学者对此展开了大量的研究工作。灵敏度法，"2/3原则"，遗传算法，模拟 退火，禁忌搜索，蚁群搜索算法和模糊专家系统等已经得到使用。
[0004] 通过DG的优化配置，可以有效减少电能损耗、降低运行成本、提高电压水平和供 电可靠性。不过已有研究表明，在配电网中不合理地配置DG接入的位置和容量，反而可能 导致系统网损的增加。
【发明内容】
[0005] 发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明采用一种解析方法获得配电网中 DG接入的选址与定容，从而提供一种配电网中分布式电源的配置方法。
[0006] 技术方案：一种配电网中分布式电源（distributed generation，DG)的配置方 法，按以下步骤实现：
[0007] (1)获得典型配电网参数；包括：母线编号、名称、负荷有功、负荷无功、线路的支 路号、首端节点和末端节点编号、串联电阻、串联电抗等；
[0008] (2)计算无 DG接入情况下的基本潮流；
[0009] (3)根据有功网损的表达式确定初始网损；
[0010] (4)确定各个节点分别接入DG的最优容量；
[0011] (5)每次一个节点，依次计算在该节点配置最优容量的DG时系统的估计网损，估 计网损是指利用初始基本潮流获得的参数来计算DG配置后的网损；
[0012] (6)将步骤（5)中最小估计网损所对应的节点作为DG配置的最佳位置，容量依据 步骤⑷获得；
[0013] (7)更新配置DG后系统的潮流，基于此潮流结果计算含有DG最优配置的有功网 损。
[0014] 本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：基于网损的精确表达式确定分别 在不同节点接入DG的容量并且以网损最小目标，提出一种快速的方法确定DG的最佳位置 和容量。本发明与现有技术相比，该方法只要进行两次潮流计算，一次用于初始基本潮流， 另一次用于确定分布式电源配置后更新潮流获得最终的网损。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例的方法流程图；
[0016]图2为本发明实施例的DG优化配置方法所应用的2个算例的示意图，其中：图（a) 是33节点配网系统，图（b)是69节点配网系统；
[0017]图3为33节点的算例测试结果，其中：图（a)是两种类型的DG配置前后系统节点 电压幅值，图（b)是各节点分别单独配置DG后系统的估计网损和精确网损；
[0018]图4为的节点的算例测试结果，其中：图（a)是两种类型的DG配置前后系统节点 电压幅值，图（b)是各节点分别单独配置DG后系统的估计网损和精确网损。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价 形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0020] 系统有功网损的精确表达式可以写作：
[0021] 尸1户i
【权利要求】
1. 一种配电网中分布式电源的配置方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 获得典型配电网参数； (2) 计算无 DG接入情况下的基本潮流； (3) 根据有功网损的表达式确定初始网损； (4) 确定各个节点分别接入DG的最优容量； (5) 每次一个节点，依次计算在该节点配置最优容量的DG时系统的估计网损，估计网 损是指利用初始基本潮流获得的参数来计算DG配置后的网损； (6) 将步骤（5)中估计网损最小所对应的节点作为DG配置的最佳位置，容量依据步骤 ⑷获得； (7) 执行配置DG后系统的潮流，基于此潮流结果计算含有DG最优配置的有功网损。
2. 如权利要求1所述的配电网中分布式电源的配置方法，其特征在于，所述典型配电 网参数包括：母线编号、名称、负荷有功、负荷无功、线路的支路号、首端节点和末端节点编 号、串联电阻和串联电抗。
3. 如权利要求1所述的配电网中分布式电源的配置方法，其特征在于，有功网损的精 确表达式为： ^bus -^bus Γ.. 式中：Nbus为节点数；％ = '^t^cos(<9, ，馬= 77^rsin(<9/ - A) '并且Ui、u」分别 为节点i和j的电压幅值，θ ρ θ ^分别为i和j的电压相角，&为节点阻抗矩阵Z中第i 行、第j列元素的实部；Pi、P」为节点i和j的有功注入功率；Qi、为节点i和j的无功注 入功率； 对于连通的电力系统，当网络中有接地支路时，节点导纳矩阵Y是非奇异的，此时可以 通过对Y求逆得到Z ;对于无接地的网络，节点导纳矩阵Y奇异、不能用对Y求逆得到Z ;节 点阻抗矩阵Z可以通过支路追加法形成；支路追加法的主要思想是以部分网络的节点阻抗 矩阵Ζω为基础，每次追加一条新支路时，都对Z (CI)进行更新，形成支路追加后的节点阻抗 矩阵；如此重复，直到最后一条支路追加完毕，部分网络变成全网络，就得到全网络的节点 阻抗矩阵。
4. 如权利要求1所述的配电网中分布式电源的配置方法，其特征在于，估计网损的计 算是通过公式 Pl=ΣΣ[?,(/^λ+2^)+-?)] j=l 实现。
【文档编号】G06Q50/06GK104300572SQ201410371471
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】卫志农, 向育鹏, 孙国强, 孙永辉, 缪新民, 过浩, 高沁, 李海欣 申请人:河海大学