現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展趨向于大數(shù)據(jù)、跨區(qū)域、多元化和智能化,分布式可再生能源發(fā)電(Distributed Renewable Energy Generation,DREG)大規(guī)模地并入電網(wǎng),使配電網(wǎng)的無功優(yōu)化技術(shù)變得更加地復(fù)雜,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和經(jīng)濟高效的運營模式帶來的影響越來越嚴(yán)重。目前,分布式可再生能源發(fā)電(DREG)的配電網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)的研發(fā)、相關(guān)控制設(shè)備的制造以及標(biāo)準(zhǔn)的確立都已經(jīng)取得優(yōu)異的成果,為復(fù)雜多變的分布式可再生能源接入電網(wǎng)的無功優(yōu)化問題提供了大量的技術(shù)支持。然而,隨著DREG的滲透率不斷地提高,配電網(wǎng)的運行管理面臨了嚴(yán)峻的考驗:合理配置DREG的容量和位置、優(yōu)化配電網(wǎng)的能源架構(gòu)、改善環(huán)境污染、減少成本以及事故的發(fā)生、提高自動化以及智能化的管理模式。所以,研究含DREG的配電網(wǎng)無功優(yōu)化技術(shù)的意義,重在當(dāng)下,利在千秋。本文基于群體智能算法和Pareto最優(yōu),提出來了多目標(biāo)混合宇宙大爆炸優(yōu)化算法,深入研究含DREG的配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化問題,主要內(nèi)容有以下幾個方面:首先,多目標(biāo)優(yōu)化問題是一個多約束、多極值、非線性的復(fù)雜問題,本文利用混沌搜索技術(shù)和粒子群算法,提出基于Pareto最優(yōu)的多目標(biāo)混合宇宙大爆炸算法(Multi-Objective Hybrid Big Bang-Big Crunch,MOHBB-BC)。多目標(biāo)混合宇宙大爆炸算法(MOHBB-BC)引入混沌搜索技術(shù)提高種群的多樣性,增強種群的開拓能力,在產(chǎn)生碎片解時利用粒子群算法的個體更新思想引導(dǎo)碎片解跳出局部最優(yōu),提高碎片解的全局及局部搜索能力和收斂速度;利用改進型NSGA-II循環(huán)擁擠距離排序方法和自適應(yīng)網(wǎng)格算法使MOHBB-BC算法更好地逼近真實的Pareto前沿,提高Pareto解的多樣性和均勻性。其次,利用MATLAB軟件,把MOHBB-BC算法與典型的NSGA-II、MOPSO、RM-MEDA算法通過對典型測試函數(shù)ZDT1~ZDT4進行仿真實驗,仿真結(jié)果顯示MOHBB-BC算法具有更好的多樣性和分布均勻性,驗證了MOHBB-BC算法的綜合性能突出,能夠更有效地解決復(fù)雜的多目標(biāo)優(yōu)化問題。然后,綜合配置了DREG和無功補償電容器的容量及位置,考慮有功損耗、靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度和電壓偏差三個因素,建立含DREG的配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型;同時,為了更好地利用不良碎片解的有效信息,避免發(fā)生碎片解越界或者使潮流計算不收斂的現(xiàn)象,構(gòu)建了自適應(yīng)懲罰函數(shù)策略,合理有效地把握懲罰力度,綜合利用不良碎片解的潛在價值,提高了MOHBB-BC算法的搜索能力。最后,以IEEE14和IEEE30作為算例,在MATLAB平臺上,利用MOHBB-BC算法進行尋優(yōu),分析DREG和無功補償電容器的容量及位置對配電網(wǎng)的影響。仿真結(jié)果表明有功損耗、靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度與電壓偏差之間的關(guān)系是相互沖突,相互矛盾的;分布式可再生能源接入電網(wǎng),可以有效減小有功損耗,提高電能質(zhì)量和電壓穩(wěn)定性;同時,MOHBB-BC算法求解得到多組Pareto最優(yōu)解,滿足決策者不同現(xiàn)實條件的需求,驗證了MOHBB-BC算法具有更好的合理性、實用性和優(yōu)越性。
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM714.3
【部分圖文】：

圖 1-1 DREG 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)Fig.1-1 DREG system structure能光伏發(fā)電豐富，不受地域限制，具有可再生、免費、清潔環(huán)保等能與建筑結(jié)合。其中，以太陽能熱水器和光伏發(fā)電與建步實現(xiàn)市場化與產(chǎn)業(yè)化[12]。近年來我國光伏裝機容量如

圖 1-1 DREG 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)Fig.1-1 DREG system structure1）太陽能光伏發(fā)電陽能資源豐富，不受地域限制，具有可再生、免費、清潔環(huán)保等優(yōu)點，向是太陽能與建筑結(jié)合。其中，以太陽能熱水器和光伏發(fā)電與建筑結(jié)合市場將逐步實現(xiàn)市場化與產(chǎn)業(yè)化[12]。近年來我國光伏裝機容量如圖 1-2 所

圖 1-3 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)Figure 1-3 Stand-alone PV system圖 1-4 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)Fig.1-4 Grid-connected PV system風(fēng)力發(fā)電有 DREG 技術(shù)中，風(fēng)能屬于干凈、資源豐富、可再生、環(huán)境友好的發(fā)電以成本低、建設(shè)周期短、技術(shù)相對成熟、運行簡單等優(yōu)點廣泛市場。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)在 2016 年 1 月所頒布的《2016-2022 年需現(xiàn)狀及投資戰(zhàn)略咨詢報告》中指出，當(dāng)前我國已經(jīng)成為了全球風(fēng)

【參考文獻】

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本文編號：2826627