智能电网建设中分布式电源的规划分析

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【摘 要】分布式电源是优化智能电网建设水平的基础内容。以现阶段智能电网建设情况为依据，结合近年来应用分布式电源的重要意义，明确分布式电源规划对智能电网发展的影响，分析如何在智能电网建设中进行分布式电源规划工作，以此为居民用电提供优质服务，并加快智能电网发展步伐。

【关键词】智能电网;分布式电源;潮流;定容选址;AGA算法

在社会经济发展中，随着城市建设水平的提高，城市居民数量的增加，促使国家用电需求量也在随之提升，不管是日常生活还是行业生产都在追求质量的同时，增加了对电能速度的要求。此时，传统意义上的智能电网系统已经无法满足日益增加的用电需求，而引用分布式电源进行规划，可以从基础上减少能源消耗，并提升实践供电效率。尤其是在新时代背景下，面对越来越高的用电需求，不管是各地政府还是电力行业都要加大对分布式电源的探索力度，注重从持续发展的角度入手，全面优化智能电网建设水平。因此，下面对智能电网建设中分布式电源的规划进行研究。

1.分析分布式电源

1.1含义

其是指分功率在数千瓦到50MW小型模块式且与环境兼容的独立电源^[1]。通常情况下，这类电源常在边远地区、商业区等区域应用，不仅能减少工程建设投资，而且可以保障供电的有效性。

1.2重要意义

具体分为：其一，经济性。因为分布式电源可以利用发电余热制冷制热，所以能在应用中提升能源利用率，减少智能电网建设投资;其二，环保性。由于其是以太阳能、风能及天然气等能源为燃料，所以可以降低有害物质的排放量，且能减少高压输电线的电磁污染，并控制对周边树木的砍伐，这样有助于实现生态环保建设目标;其三，安全性。现阶段，随着智能电网建设水平的提高，促使其在各行企业及日常生活中展现出了积极作用。此时若出现难以管控的安全事故，必然会威胁整体国民经济发展，而运用分布式电源可以保障电力系统稳定运行，以此保障实践供电服务的安全性。

2.分布式电源对智能电网建设的影响

2.1有助于利用多类能源

不管是日常生活还是行业生产而言，停电都是常见的用电事故，而运用分布式电源进行规划设计，有助于智能电网在出现大范围故障时，保障系统可以正常运行，且能向周边地区进行正常供电，这样可以实现电力系统运行的安全性与有效性要求。同时，了解分布式电源类型可知，其具备不同类型的电力供应能源，在实践工作中可以有效利用各类能源，不仅能提升实践利用效率，而且可以保障工作质量。

2.2有助于控制能源消耗

受自然条件与投资成本的影响，我国部分区域的电力供应结果并不力量，且以往电力供应以火力方式为重心，不仅会增加不可再生资源的消耗，而且会影响周边生态环境。而运用分布式电源，可以根据不同区域的地理条件，因地制宜的选择丰富能源，如风能、太阳能等，这样不仅能减少智能电网建设支出，而且可以控制电能消耗，以此为实现可持续发展目标不断创新。

2.3有助于调控电力高峰

冬夏季作为用电高峰期，若是运用以天然气为燃料的燃气轮机构建三联供系统，不仅能处理不同季节的供暖需求，而且可以增加电能。在这一过程中，既可以让电网用电量达到均衡，又能让电力与天然气彼此互补^[2]。

3.智能电网建设中分布式电源的规划内容研究

在运用分布式电源进行智能电网建设工作时，必须要加大对定容选址工作的探究力度，原因在于其展现出的容量与所在区域影响着整体电力系统运行效果。因此，下面对这两点进行规划研究。

3.1规划模型

对智能电网而言，运用分布式电源进行规划，必须要先从投资消耗、网络损耗等角度进行整合研究。一般来讲，优化目标分为三点：其一，投资总费用，记为，单位是万元;其二，网络损耗，记为，单位是MW;其三，最大容量，单位是MW。在确定安装分布式电源数量的条件下，因为子目标的单位不同，难以落实加权操作，所以要对目标函数进行归一化处理，这样有助于从网络损耗下降情况明确购电成本支出，最终单位都为元。在这一过程中，权重因子用W₁、W₂表示，而归一后的目标函数为：

     （1）

在節点i安装分布式电源的容量用nDG表示，实际安装成本用表示，单位容量设备总体成本支出用表示，线路选择系数则为，对应成本为。那么归一后的目标函数模型为：

       （2）

新增加的总体负荷为，最大负荷年利用小时数为，且代表第i各分布式电源的功率因素，m代表接入分布式电源数量，而配电网的有功功率损耗及规划后损耗情况为。那么可以表示为：

         （3）

3.2计算配电网的潮流

现有分布式电源在智能电网建设中的应用形式各异，如异步机、同步机等，且会影响线路潮流的大小、方向等。以配电网末端为例，从此介入，将会降低有功与无功的功率;而在变电站节点介入，线路负载水平并不会产生变化，但电源总体容量会出现改变。若在智能电网当中，有功功率记为，负荷的有功功率记为，那么两者之间的差值就可以记做。在<0的情况下，节点会为配电网提供有功功率，且具体数值是;而在=0的情况下，配电网与负荷间没有功率;在>0的情况下，配电网会为节点提供有功功率，且具体数值就是。

3.3运用AGA算法处理定容选址

在运用AGA算法进行分布式电源定容选址工作时，要根据二进制码来逐一表示电源位置与容量。由于配电网内部支持多个节点安装电源，所以其建设方案可以结合变量C{c₁、c₂…c_n进行表示，在译码以后获取一个常数X。若是常数不等于0，那么这一节点就可以安装分布式电源，而等待安装的分布式电源容量为0.1X，单位为MVA;但若是这一的常数等于0，那么就无法正常安装分布式电源^[3]。

在遗传算法中，通常情况下会随机出现初始解。在这种模型中，针对分布式电源的容量与位置进行初始解操作主要分为以下几点：其一，电力人员要先了解配电网的符合总容量，并确定分布式电源的最大接入容量;其二，结合上文概述计算模型，随机构成一组初始解;其三，认真校对检验每个个体，若是全体分布式电源容量都低于电网对应负荷量，且分布式电源的介入容量低于电网最大接入容量，就证明初始解工作已经完成。

在完成群体遗传操作后，结构与个体要重新组合，相关信息也要交换，这样有助于在提高群體品质的基础上，更好完成分布式电源规划工作，并得到最佳答案。同时，还要结合最优保留策略选择整改后的“自适应交叉算子”方式，及时清除比适应度平均数值低的个体。运用遗传代数的方式进行最终判断，会产生大量的时间损耗，因此可以在实践计算中，有效结合最优个体适应度值持续不变的最大代数与最大遗产代数，主要用来进行最终搜索。

结束语

综上所述，结合上文研究分析可知，分布式电源对智能电网建设中应用具有一定优势。但随着我国社会经济与科学技术水平的提升，面对越来越高的智能电网发展要求，行业企业要在整合分布式电源特点的基础上，根据自身需求进行深层探索。由于现阶段虽然分布式电源的应用为智能电网建设工作提供了有效依据，但也涌现出大量问题，此时需要企业在规划中着重研究这些问题，并提出有效的处理措施，这样不仅能充分展现分布式电源的应用价值，而且可以加快我国智能电网建设步伐。

参考文献：

[1]张扬，沈俊，孙东方.智能电网与能源网融合的模式及其发展前景[J].农村电气化，2017（9）：8-9.

[2]苏鸣翰.分布式电源对智能电网安全性与稳定性的影响[J].鞍山师范学院学报，2017，19（4）：22-24.

[3]李延林，朱芳菲，赵炜，等.电力电子变压器在智能电网中的应用[J].电子世界，2017（10）：133-133.

作者简介：

University of New South Wales（新南威尔士大学）

（作者单位：电气工程在读研究生）

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