谢 胡

（长沙职业技术学院，410217）

基于低碳效益的分布式发电优化配置研究

谢 胡

（长沙职业技术学院，410217）

首先对电力系统各个环节进行低碳分析，针对配电网分布式发电优化配置问题，提出了低碳费用、电压安全、有功网损这三个评估配电网效益的重要指标，在此基础上建立分布式发电多目标优化配置模型。

分布式发电；低碳效益；优化配置

0 引言

分布式发电（Distributed Generation，简称DG）是指在用户附近的小型发电单元，其高效、可靠，模块化、分散式分布。DG的安装位置和容量的变化，是影响系统短路电流的大小、配电网的电压分布、系统网损、继电保护等的重要原因。分布式发电分布式电输配电损耗低，其应用是顺应绿色环保、节能减损和可持续性发展的重要趋势。因此，研究基于低碳效益的分布式发电的研究现状及影响因素，研究其优化指标进而对其进行优化配置，对顺应时代需求，低碳环保进行发电具有重要意义。

1 分布式发电优化研究现状分析

分布式发电效益的影响因素众多，国内外学者也已取得了较为丰富的成果。李鹏等人建立了分布式电源的功率模型，并提出了遗传与图解结合的计算方法。唐勇俊等人从节能角度分析了分布式电源的优化配置问题。王志群等人探讨了分布式发电的可行接入位置以及容量限制值。Gandomkar M等人利用Tabu搜索算法对分布式发电的优化配置问题进行了研究。还有一些其他学者对分布式发电的优化问题进行了研究，但是国内外学者从低碳效益角度分析分布式发电优化配置的研究寥寥无几。目前，分布式发电优化配置对低碳效益的重视度不足，而DG是CO2的排放主体，如何有效控制分布式发电中的碳排放越来越重要。

2 电力系统各环节低碳措施分析

电力系统中的低碳措施不只是可以在能源侧、发电侧进行，而且在输配电侧、用户侧等各个环节都可以进行。

（1）能源侧低碳技术措施

①增加低碳燃料研发和使用；

②降低化石燃料的损耗，提升化石燃料的性能；

③优化能源与负荷的相对发布；

④增大能源传输效率。

（2）发电侧低碳技术措施

①降低煤电比例，加大替代低碳能源使用率；

②鼓励碳捕集科技的研发和利用；

③禁用小火电机组，建设大机组；

④利用IGCC和NGCC等高效发电技术。

（3）输配电侧低碳技术措施

①使用超导输电等高效电能传输技术；

②增加电网建设，减小线损率；

③灵活进行低碳能源的并网；

实行节能调度、优化电网。

（4）用户侧低碳技术措施

①使用电能消耗终端的低碳化技术；

②以低碳为日标的需求侧管理技术；

③提高用户电能消费的低碳意识；

④分布式储能技术的研究和应用。

目前，我国发电侧主要利用煤炭进行，它是电力源头，也是碳排放的重要部分。所以，降低发电侧碳排放量尤为重要，而其最佳途径就是采用风电、光伏等近零碳排放发电的并网。

3 分布式发电优化配置

3.1 分布式发电优化配置指标

DG相较于传统火力发电，CO2排放量小，可以有效提升低碳效益。低碳费用成本由低碳投入成本和低碳损失成本的和组成。

电压安全指标的建立能够评估DG的位置和注入功率对配电网全局电压的影响，而用户要求节点电压在保证合格的基础上尽量减少与标准值的偏差，所以定义电压安全指标为各节点的电压偏移总和。

网络损耗不仅与负荷大小有关，同时还与分布式电源的安装位置以及分配到各节点的功率值有关。因此，采用配电网支路的有功网损的总和作为有功网损的指标。

3.2 分布式发电配置优化模型

以低碳费用、电压安全、有功网损三项指标作为分布式发电优化配置的三个指标，其目标函数：

等式约束为：

不等式约束为

将低碳效益纳入优化模型中，能够更加全面地评估分布式发电的优势，改变了传统分布式发电优化配置中只考虑经济效益的单一模式，有效减少二氧化碳的排放，提高系统电压的运行水平，降低系统有功网损。

4 结论

（1）分析了电力系统每个环节可以采取的低碳技术措施。

（2）首次提出了基于低碳效益的配电网效益指标。

（3）提出了分布式发电优化配置模型，提高了分布式发电的节能减排优势。

[1] 李鹏，廉超，李波涛).分布式电源并网优化配置的图解方法[J].中国电机工程学报.2009,29(4):91-96.

[2] 唐勇俊，刘东，阮前途，等.计及节能调度的分布式电源优化配置及其并行计算[J].电力系统自动化.2008，32(7):92-97.

[3] 王志群，朱守真，周双喜，等.分布式发电接入位置和注入容量限制的研究[J].电力系统及其自动化学报.2005，17(1):53一58.

[4] Gandomkar M,Vakilian M,Ehsan M.A genetic based Tabu search algorithm for optimal DU allocation in distribution networks[J]Electric Power Components and Systems，200，33(12):1351-1362.

谢胡，女，出生年月：1970年5月出生，民族：汉族，籍贯：湖南省长沙市人，学历：研究生学历，工程师职称。主要研究方向：机电一体化。

Research on the optimal allocation of distributed generation based on the low carbon benefit

Xie Hu
（Career Technical College,410217）

Firstly,on all aspects of power system were low carbon analysis,aiming at the problem of optimal allocation of distributed generation in distribution network,puts forward the important indicators of low carbon cost,safe voltage and active power loss the evaluation of distribution network efficiency,based on a distributed optimal allocation model of multi-objective power generation.

distributed generation;low-carbon benefit;optimal allocation