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第
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卷 第
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期
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电 力 自 动 化 设 备
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考虑三相不平衡潮流的微网分相优化调度
陈;
洁
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国网江苏省电力有限公司常州供电分公司
!
江苏 常州
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摘要
!
由于微网中微源和负荷存在不对称性
!
若微源出力仍采用传统的三相对称模型
!
则并网时外网与微网
间的联络线功率的对称性较差!
孤网时由于没有微源能够承受微网的不平衡性导致微网无法稳定运行
&
提
出考虑三相潮流与制热收益的热电联产型微网系统分相优化调度模型&
以热电联产型
Z(4)P23+U
微网为
例
!
提出并网和孤网运行方式下的调度策略
&
在考虑实时电价和保证敏感负荷供电可靠性的基础上
!
运用改
进遗传算法优化各微源的每相有功
%
无功出力及微网向外网的购售电量
&
对比分析
#
种运行方式下一天内
蓄电池的充放电次数
%
切负荷量
%
综合成本以及电压质量
&
算例验证了所提模型
%
策略和算法的有效性
&
关键词
!
微网
#
三相不平衡潮流
#
分相调度
#
改进遗传算法
#
热电联产
#
网架结构
#Z(4)P23+U
中图分类号
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文献标识码
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收稿日期!#$%L
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%L#修回日期!#$%"
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%A
$;引言
目前!
分布式发电技术在全球范围迅速发展!
在
大电网供电的基础上
!
在配电系统靠近用户侧引入
由小容量分布式电源构成的微网
%%V#&
供电!
可以综合
利用现有资源和设备
!
向用户提供可靠
#
清洁和优质
的电能' 如何在满足安全性#可靠性和供电质量等
的约束条件下!
对微网系统的电源进行优化调度#
合
理分配出力!实现冷#热#电各种能源的综合优化!以
达到分布式能源微网系统的优化运行一直是国内外
研究的热点
%!VA&
'
微网系统中三相负荷经常具有不平衡的特点!
而不对称分布式电源( 如单相光伏和单相风机) 的
接入又加重了三相潮流的不平衡性' 此时若仍按对
称模型计算微网的潮流分布
!
必将产生较大的误差
'
因此!研究微网三相不平衡潮流对微网经济调度的
影响具有重要的意义'
针对微网的三相不平衡性!
国内外学者提出了微网三相潮流的计算方法
!
如
*
前
推回代法#
改进牛顿法#
改进快速解耦法等
%E&
'
若微
源出力仍采用常规的对称模型!并网时微网的不平
衡性将都由外网承担
!
不符合电力公司对接入微网
的要求+
而孤网时由于没有微源可承担微网的不平
衡性!
故无法孤岛运行
'
对于由能承受一定不平衡
度的逆变器接入微网的可控微源
(
如燃料电池
#
蓄电
池等)!
通过调节其每相出力!
可使并网时外网与微
网间的联络线功率恢复对称!
孤网时不对称微网能
够稳定运行'
目前!
国内外对微网经济运行的研究基本都针
对三相对称的微网系统'
文献%D&
建立了集中控制
模式下的微网优化调度模型!探讨了不同电力市场
方案对经济调度的影响+文献%L& 针对由风#光#储#
燃料电池#余热锅炉及热电负荷等构成的热电联产
型微网系统!考虑风电#光伏功率和热电负荷的随机
性!
应用机会约束规划理论建立了经济运行优化模
型+文献%"& 建立了同时考虑运行维护成本最低与
环境污染最小的多目标优化模型!
应用线性加权求
和法将多目标问题转换为单目标优化问题+ 文献
%<&在详细分析分布式电源特性和优化目标数学模
型的基础上
!
提出了一种基于小生境进化的多目标
免疫算法来优化微源出力
'
但这些研究所采用的微
网网架十分简单!
一般只考虑系统的有功平衡
!
较少
考虑无功的影响!且都未考虑三相潮流对微网经济
调度的影响!
也没有考虑对由能承受一定不平衡度
的逆变器接入微网的分布式电源进行分相调度时其
有功和无功出力' 另一方面!相应的约束条件过于
简化
!
对微网联络线交换功率
#
旋转备用
#
储能元件
充放电等指标与约束条件很少考虑'
本文以包含光伏
-7( -P.*.7.'*3,))#
风机
aC
(a,4M C1+N,4()#
微型燃气轮机 :C( :,)+.C1+N,4() #
燃料电池 W>(W1('>('')#
蓄电池 QZ(Q*.+3R(Z3**(+O)
以及热电负荷的 Z(4)P23+U
微网为对象!
建立了考
虑三相潮流与制热收益的热电联供型微网分相优化
调度模型!
在考虑燃料电池#
蓄电池可以分相输出有
功和无功功率!
并在满足能量供需平衡#
电能质量和
蓄电池充放电深度等约束条件的基础上
!
运用改进
遗传算法优化考虑实时电价的并网运行方式和保证
敏感负荷供电可靠性的孤网运行方式下各微源的每
相有功#无功出力及微网向外网的购售电量!通过让
微源承担微网的不平衡性!使并网时外网与微网间
联络线功率恢复对称!孤网时不对称微网能够稳定
运行' 本文检验了节点电压质量!并对比分析了 #
种运行方式下一天内蓄电池的充放电次数#
切负荷
量#综合成本#电压不平衡度以及电压波动'
%;三相潮流模型
%8%;微源潮流计算模型
传统发电机节点在潮流计算中一般取为 -[节