當(dāng)前，工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的能源嚴(yán)重依賴石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源資源的開采及其轉(zhuǎn)換后形成電能、汽油等二次能源，而傳統(tǒng)化石能源資源的日益短缺及其利用后帶來的環(huán)境污染、溫室效應(yīng)等諸多弊端，迫使人類尋找其他更多清潔可再生能源資源進(jìn)行替代。

以太陽能、風(fēng)能等清潔可再生能源發(fā)電為主的分布式電源具有能源資源清潔、可持續(xù)等顯著特點，分布式電源接入電網(wǎng)具有提高能源資源利用率、減輕電網(wǎng)對傳統(tǒng)化石能源的依賴、調(diào)整能源利用結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，使得世界各國政府對分布式能源發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)研發(fā)高度重視。

分布式電源（distribution generation, DG）憑借配置靈活、供電可靠及環(huán)境友好等特點使其具有更廣闊的應(yīng)用前景。但在配電網(wǎng)中大規(guī)模、無序地接入DG時，會造電壓水平升高、供電可靠性降低、電能質(zhì)量下降以及短路電流增大等風(fēng)險。因此，對接入配電網(wǎng)的DG進(jìn)行科學(xué)合理配置，對整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性以及分布式電源的運(yùn)行具有重要意義。

在DG選址定容研究中，一般是將系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)固定不變作為前提，進(jìn)而對DG接入配電網(wǎng)的位置及容量進(jìn)行求解。

• 有學(xué)者提出了以配電網(wǎng)年損耗電量最小為目標(biāo)的多類型DG優(yōu)化規(guī)劃模型，并采用CLARA算法對場景聚類，降低規(guī)劃模型求解難度。
• 有學(xué)者考慮風(fēng)、光DG出力和負(fù)荷強(qiáng)度間的相關(guān)性，以年綜合費最小為目標(biāo)，利用機(jī)會約束規(guī)劃方法建立了間歇性分布式電源選址定容規(guī)劃模型。
• 有學(xué)者采用蒙特卡洛方法模擬DG及負(fù)荷的隨機(jī)性，建立了DG優(yōu)化配置模型。
• 有學(xué)者以系統(tǒng)的總有功損耗最小為目標(biāo)，建立了DG優(yōu)化規(guī)劃模型，并采用遺傳算法對模型進(jìn)行求解。
• 有學(xué)者提出一種以配電網(wǎng)運(yùn)行成本最小為目標(biāo)的兩階段優(yōu)化規(guī)劃方法，并通過美國PG&E-69節(jié)點系統(tǒng)驗證了所提模型的可行性以及方法的有效性。
• 有學(xué)者基于不同類型負(fù)荷和DG的典型時序特性，以及考慮環(huán)境代價和儲能效益，以配電網(wǎng)總成本最低及電壓偏移量最低為目標(biāo)函數(shù)，建立DG和儲能設(shè)備的優(yōu)化配置模型。

以上研究分別基于不同指標(biāo)，各自建立優(yōu)化模型對DG配置進(jìn)行優(yōu)化，但在考慮無功補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，綜合考慮低碳及引入用戶期望作為評價指標(biāo)方面還有待深入研究。

本文考慮低碳效益及用戶對電壓質(zhì)量期望，構(gòu)建年運(yùn)行費用最低、電壓質(zhì)量最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型，并采用改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法對DG的接入位置及配置容量進(jìn)行優(yōu)化。算例結(jié)果表明，在綜合考慮無功補(bǔ)償?shù)那疤嵯拢撃Ｐ蛢?yōu)化結(jié)果能夠提高DG滲透率，降低配電網(wǎng)年運(yùn)行費用，并提高電能質(zhì)量。

總結(jié)

本文在考慮DG投資運(yùn)行費用、系統(tǒng)網(wǎng)損費用、購電費及負(fù)荷具有間歇性等基礎(chǔ)上，將環(huán)境指標(biāo)及用戶期望電壓指標(biāo)加入評價指標(biāo)，建立了以系統(tǒng)年綜合費用最低為目標(biāo)函數(shù)，對DG進(jìn)行優(yōu)化配置。

通過IEEE 33節(jié)點配電網(wǎng)絡(luò)為算例，最終計算結(jié)果表明：①采用考慮時序性負(fù)荷更加符合系統(tǒng)實際運(yùn)行情況，使模型更具有工程意義；②無DG接入的傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)損耗大且電壓偏移率高，DG合理配置能夠有效緩解該問題；③在考慮電容器組無功補(bǔ)償?shù)那闆r下，不僅能夠更有效的解決以上問題，還能夠最大限度消納清潔能源，從而提高環(huán)境友好度。

綜上所述，本文所提出的優(yōu)化配置模型和算法可以對DG進(jìn)行合理優(yōu)化配置，使系統(tǒng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定及符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。