國網(wǎng)河南省電力公司、湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院、國網(wǎng)河南省電力公司駐馬店供電公司的研究人員劉向?qū)?、王凌纖、吳炎彬、薄威、闕東陽，在2019年《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》增刊1上撰文指出（論文標(biāo)題為“計(jì)及配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的分布式電源選址定容規(guī)劃”），分布式能源是現(xiàn)如今能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重心。
充分考慮分布式能源發(fā)電出力波動(dòng)對(duì)配電網(wǎng)的影響，并將配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)及分布式電源選址定容，以分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行與離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)成本為目標(biāo)函數(shù)，以分布式電源準(zhǔn)入容量、有功功率平衡、節(jié)點(diǎn)電壓不越限、線路不過載以及反向潮流不越限為約束條件，構(gòu)建分布式電源選址定容規(guī)劃模型。采用改進(jìn)多目標(biāo)粒子群算法對(duì)模型進(jìn)行求解。
仿真算例表明：該方法優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)行費(fèi)用；出現(xiàn)故障時(shí)，確保了關(guān)鍵負(fù)荷的正常供電，降低了故障損失。
分布式電源（Distribution Generation, DG）對(duì)優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)、應(yīng)對(duì)氣候變化、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。隨著分布式發(fā)電技術(shù)水平的不斷提升，分布式發(fā)電較傳統(tǒng)發(fā)電方式具有明顯優(yōu)勢。
DG并網(wǎng)具有降低電網(wǎng)線損、提高用戶供電可靠性等積極作用，與此同時(shí)也會(huì)帶來電能質(zhì)量降低、潮流雙向流動(dòng)、故障電流增加、孤島效益等問題。由于DG加入配電網(wǎng)對(duì)其影響很大程度上由DG的接入位置和分配容量決定，因此，在配電網(wǎng)規(guī)劃階段考慮DG優(yōu)化配置具有重要意義。
當(dāng)前，國內(nèi)外研究人員從優(yōu)化模型和求解方法開展了大量研究。
在規(guī)劃模型方面，有學(xué)者建立以可靠性高、電壓水平穩(wěn)定為目標(biāo)的優(yōu)化模型，給出了DG優(yōu)化配置方案；有學(xué)者構(gòu)建以運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用最小為目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)模型，提出固定安裝費(fèi)用權(quán)重因子，描述了DG接入后配電網(wǎng)費(fèi)用的變化；有學(xué)者建立以電壓控制成本最小為目標(biāo)的規(guī)劃模型，在確保電壓穩(wěn)定的條件下提高配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
在算法方面，有學(xué)者提出了一種新的啟發(fā)式算法，求解以投資、運(yùn)行、損失成本最小為子目標(biāo)的優(yōu)化模型；有學(xué)者采用基于遺傳算法的染色體編碼方式處理DG選址定容規(guī)劃模型；有學(xué)者以微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、低碳和高效綜合最優(yōu)為目標(biāo)，利用模糊C均值算法求解模型。
但在規(guī)劃模型方面，多以運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)或運(yùn)行成本最小為單一目標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃，而缺乏對(duì)多指標(biāo)的綜合考量。配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行數(shù)據(jù)量大，亟需尋找一種優(yōu)化算法能更高效準(zhǔn)確地對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。
為了提升配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，本文提出了計(jì)及配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的DG選址定容規(guī)劃模型，該模型將含DG的配電網(wǎng)運(yùn)行方式分為DG并網(wǎng)運(yùn)行和離網(wǎng)運(yùn)行兩種方式，并給出了兩種方式下的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成本，其中，并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成本包括配電網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用和DG波動(dòng)產(chǎn)生的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成本；離網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)包括電壓越限、電流過載和損失負(fù)荷。
同時(shí)，為提高模型求解效率，采用十進(jìn)制對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)編碼，改進(jìn)多目標(biāo)粒子群算法。最后在IEEE 69節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)上對(duì)規(guī)劃方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
總結(jié)
本文充分考慮分布式光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電出力，以并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成本為優(yōu)化目標(biāo)，考慮分布式電源準(zhǔn)入容量、有功功率平衡、節(jié)點(diǎn)電壓不越限、線路不過載以及反向潮流不越限等約束條件，構(gòu)建了計(jì)及配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的DG選址定容規(guī)劃模型。仿真算例表明該方法優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)行費(fèi)用；故障時(shí)，確保了關(guān)鍵負(fù)荷的供電不中斷，降低了故障損失，實(shí)現(xiàn)了DG的優(yōu)化配置。
