含分布式电源的配电网无功优化(附件)【字数：12161】
摘 要近几年，随着社会经济的发展，人们对电能需求的增大,但是过多使用传统能源对环境造成很大破环，为缓解这些问题人们采用了分布式电源，分布式电源接入电网会产生影响，本文主要的研究内容就是对接入了分布式电源的配电网进行无功优化。通过参考国内外相关文献后，得知国内外对该课题的研究现状。对分布式电源及其分类方式做了适当介绍，然后对分布式电源接入电网后的影响进行分析。本文采用了PSO算法对含分布式电源的配电网进行无功优化。首先以配电网有功网损最小为目标函数建立含分布式电源的配电网无功优化数学模型，对本文所采用的PSO算法做了适当介绍，介绍了本文采用该算法进行优化的主要操作流程。本文以IEEE33节点系统为算例，在接入分布式电源的情况下，采用PSO算法对其进行无功优化，通过优化前后的对比，验证了优化方法合理有效。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2课题研究的意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3本文主要工作 3
第二章 DG种类和对配电网影响 5
2.1分布式电源简介 5
2.2 分布式电源的分类 5
2.2.1分布光伏发电 6
2.2.2分布式风力发电 7
2.2.3微型燃气轮机 7
2.3接入点位置对节点电压的影响 8
2.4接入容量和接入点位置对网络损耗的影响 8
第三章 建立无功优化模型和PSO算法的应用 9
3.1含分布式电源的配电网无功优化数学模型 9
3.1.1目标函数 9
3.1.2功率约束方程 10
3.1.3变量约束方程 10
3.2PSO算法应用 11
3.2.1PSO算法介绍 11
3.2.2算法更新公式 11
3.2.3PSO算法流程 12
第四章 算例仿真 14
4.1算例 14
4.2接入恒定DG前后电网对比 16
4.3PSO算法对含DG配电网无功优化 19
第五章 总结 22 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
时至21世纪，科技的发展相当迅速，随之变快的就是人们对能源的数量和质量的增加速度，然而使用更多的传统能源使用会对环境造成破坏，进而使本就被人们破环了一定程度的环境遭受更严重的破环，并且这些传统能源的储备也逐渐枯竭。所以人们为了满足需求需要去开发和利用一些清洁的能源，这就导致了主要使用清洁能源的分布式电源（简称DG）技术的产生，该技术的产生将会影响人类用电的未来发展方向，人们对该技术的深入研究和使用能够缓解目前所产生的能源和环境的问题。分布式电源也有其不同于普通电源的特点，将其接入配电网可能会产生各种问题，对电力的输送产生影响。
因为分布式电源拥有很大用途，人们对其的关注度也越来越高，因此越来越多的科研工作者致力于该技术的研究。分布式电源接入的电网是一种智能电网，这种配电网相比一般的配电网更加灵活，更方便控制和调节。
普通的不装配分布式电源配电网都是向用户单向供电，一般不使用各种无功调节装置，因此造成其有很多的不足，其电网无法被远程监控，缺少调节装置导致其不易被调节，无法被人们很好的管理，这种电网具有很大的被动性。反观接入了分布式电源的智能电网，就没有上述电网中的很多不足，其更易被监控、调控和管理，具有很大优势。
主动配电网:使用分布式电源为配电网提供稳定的能源以维持其运行,在接入适合的用户和合理的控住下，通过使用拓扑网路来调节潮流分布，从而达成对分布式电源主动控制的目的。
1.1.2课题研究的意义
自从第二次工业革命人们刚开始使用电至今，人们越来越离不开电能，近几年人们的科技发展和生活水平提升的速度飞快，而随之而来的便是人们电能质量和电能需求的增大，人们不得不寻求更安全更经济的的用点方式，通过对电网无功优化来解决电网问题的办法越来越受人们关注。对电网进行无功优化不仅能调整电网电压，还能提升电能质量，并且能减少有功损耗，以此满足人们的用电需求，提升电网的经济性。我国是全世界人口最多的国家，大量的人口导致用电量也十分庞大，并且庞大人口基数下人口的增长和生活水品的提升导致用电量的增长量庞大。
近几年中国的的发展速度飞快，可随其一样快速增长的也是人们的用电需求，资源也在被人们快速的消耗，而我国所采用的集中式供配电网的规模也随之快速扩大，随之也产生了各种用电问题。虽然我国经济发展迅速可还是存在严重的不平衡现象。要形成一定规模的、强大的集中式供配电网需要投入巨大的财力、人力和时间，这些因为电力供给不足的落后和发展慢的地区可以用分布式发电来解决其用点问题，这有利于这些地区快速追上发展的队伍。由此可见分布式发电对我国有重要意义，而对其进行优化的意义也就重要起来了。
配电网无功优化的定义：系统在满足一定的约束条件的运行方式下,维持无功平衡的同时，通过一系列的无功优化措施，达成提升配电网经济性、安全性并满足人们供电需求的方式。达到一个或多个性能指标最优的无功调节方式。一般的配电网无功优化方法主要是通过调整载调压变压器分接头位置、并联补偿电容器组来实现。近几年,随着能源匮乏、气候恶劣等问题的不断严重,为了解决上述问题人们不得不把更多的精力放在能够解决这些问题的分布式发电上。分布式电源接入能改变传统配电网潮流单向流动的模式,通过适当的调节无功功率的输出(或吸收)能够做到对分布式电源无功优化,它输出(或吸收)无功功率可以连续调节,因为前面所说的特点，分布式电源对配电网潮流计算、无功优化问题带来一定影响,所以研究含分布式电源的配电网无功优化对于提高电网安全性与经济性有巨大作用，因此研究含分布式电源配电网无功优化问题意义重大。
1.2国内外研究现状
在电力系统中，无功优化可以分为两种：
静态无功优化[1]：使用这种方法不考虑控制设备连续调整的次数，并且不需要控制电网电压在标准范围内，它一般求得的都是系统最小网损。
动态无功优化[2]：这种方法与上一种不同，需要以考虑控制设备连续调整的次数为前提，在适应符合的变化时减少网损，并且控制电压不超出范围。
近几年，经过人们通过研究，发明出了很多无功优化方法，它们大致被分为数学规划法和人工智能算法这两种[3]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2课题研究的意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3本文主要工作 3
第二章 DG种类和对配电网影响 5
2.1分布式电源简介 5
2.2 分布式电源的分类 5
2.2.1分布光伏发电 6
2.2.2分布式风力发电 7
2.2.3微型燃气轮机 7
2.3接入点位置对节点电压的影响 8
2.4接入容量和接入点位置对网络损耗的影响 8
第三章 建立无功优化模型和PSO算法的应用 9
3.1含分布式电源的配电网无功优化数学模型 9
3.1.1目标函数 9
3.1.2功率约束方程 10
3.1.3变量约束方程 10
3.2PSO算法应用 11
3.2.1PSO算法介绍 11
3.2.2算法更新公式 11
3.2.3PSO算法流程 12
第四章 算例仿真 14
4.1算例 14
4.2接入恒定DG前后电网对比 16
4.3PSO算法对含DG配电网无功优化 19
第五章 总结 22 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
时至21世纪，科技的发展相当迅速，随之变快的就是人们对能源的数量和质量的增加速度，然而使用更多的传统能源使用会对环境造成破坏，进而使本就被人们破环了一定程度的环境遭受更严重的破环，并且这些传统能源的储备也逐渐枯竭。所以人们为了满足需求需要去开发和利用一些清洁的能源，这就导致了主要使用清洁能源的分布式电源（简称DG）技术的产生，该技术的产生将会影响人类用电的未来发展方向，人们对该技术的深入研究和使用能够缓解目前所产生的能源和环境的问题。分布式电源也有其不同于普通电源的特点，将其接入配电网可能会产生各种问题，对电力的输送产生影响。
因为分布式电源拥有很大用途，人们对其的关注度也越来越高，因此越来越多的科研工作者致力于该技术的研究。分布式电源接入的电网是一种智能电网，这种配电网相比一般的配电网更加灵活，更方便控制和调节。
普通的不装配分布式电源配电网都是向用户单向供电，一般不使用各种无功调节装置，因此造成其有很多的不足，其电网无法被远程监控，缺少调节装置导致其不易被调节，无法被人们很好的管理，这种电网具有很大的被动性。反观接入了分布式电源的智能电网，就没有上述电网中的很多不足，其更易被监控、调控和管理，具有很大优势。
主动配电网:使用分布式电源为配电网提供稳定的能源以维持其运行,在接入适合的用户和合理的控住下，通过使用拓扑网路来调节潮流分布，从而达成对分布式电源主动控制的目的。
1.1.2课题研究的意义
自从第二次工业革命人们刚开始使用电至今，人们越来越离不开电能，近几年人们的科技发展和生活水平提升的速度飞快，而随之而来的便是人们电能质量和电能需求的增大，人们不得不寻求更安全更经济的的用点方式，通过对电网无功优化来解决电网问题的办法越来越受人们关注。对电网进行无功优化不仅能调整电网电压，还能提升电能质量，并且能减少有功损耗，以此满足人们的用电需求，提升电网的经济性。我国是全世界人口最多的国家，大量的人口导致用电量也十分庞大，并且庞大人口基数下人口的增长和生活水品的提升导致用电量的增长量庞大。
近几年中国的的发展速度飞快，可随其一样快速增长的也是人们的用电需求，资源也在被人们快速的消耗，而我国所采用的集中式供配电网的规模也随之快速扩大，随之也产生了各种用电问题。虽然我国经济发展迅速可还是存在严重的不平衡现象。要形成一定规模的、强大的集中式供配电网需要投入巨大的财力、人力和时间，这些因为电力供给不足的落后和发展慢的地区可以用分布式发电来解决其用点问题，这有利于这些地区快速追上发展的队伍。由此可见分布式发电对我国有重要意义，而对其进行优化的意义也就重要起来了。
配电网无功优化的定义：系统在满足一定的约束条件的运行方式下,维持无功平衡的同时，通过一系列的无功优化措施，达成提升配电网经济性、安全性并满足人们供电需求的方式。达到一个或多个性能指标最优的无功调节方式。一般的配电网无功优化方法主要是通过调整载调压变压器分接头位置、并联补偿电容器组来实现。近几年,随着能源匮乏、气候恶劣等问题的不断严重,为了解决上述问题人们不得不把更多的精力放在能够解决这些问题的分布式发电上。分布式电源接入能改变传统配电网潮流单向流动的模式,通过适当的调节无功功率的输出(或吸收)能够做到对分布式电源无功优化,它输出(或吸收)无功功率可以连续调节,因为前面所说的特点，分布式电源对配电网潮流计算、无功优化问题带来一定影响,所以研究含分布式电源的配电网无功优化对于提高电网安全性与经济性有巨大作用，因此研究含分布式电源配电网无功优化问题意义重大。
1.2国内外研究现状
在电力系统中，无功优化可以分为两种：
静态无功优化[1]：使用这种方法不考虑控制设备连续调整的次数，并且不需要控制电网电压在标准范围内，它一般求得的都是系统最小网损。
动态无功优化[2]：这种方法与上一种不同，需要以考虑控制设备连续调整的次数为前提，在适应符合的变化时减少网损，并且控制电压不超出范围。
近几年，经过人们通过研究，发明出了很多无功优化方法，它们大致被分为数学规划法和人工智能算法这两种[3]。
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