刘宇恒

摘要：在以往的配电网重构的过程中多数使用静态重构的方式，然而由于配电网的运行属于动态化的过程，会导致不同节点的负荷情况处于不断变化的状态，同时由于开关寿命以及能够开合的次数都有一定的限制，因此无法对配电网进行多次而且频繁的重构。因此在探讨配电网重构策略时，需要对多种因素进行综合考虑，例如负荷数据动态变化以及分布式电源等，确保配电网运行的稳定和效率。本文分析了分布式电源的概念和类型，深入探讨了含多种分布式电源的配电网重构优化策略，以期可以为配电网的稳定运行提供重要的基础保障。

关键词：多种分布式;电源;配电网重构;优化策略

分布式电源属于一种处于独立状态的电源，形状较小，具有环保型的特点，是为了保障配电网正常运行所引入的电源装置，和用户之间的距离较短。当分布式能源接入到配电网之后，配电网的能源将不会再是单一能源，分布式能源的接入位置以及容量的大小都会对配电网系统产生影响。电源的发电功率会随着外界温度的变化而产生不同的反应，进而影响了配电网系统的分布情况，给负荷预测工作、配电网规划工作以及配电网运行评估等多个工作受到影响。配电网重构具体指的是对分段以及联络开关进行状态转化，达到转变原有拓扑结构的效果，能够显著提升配电网的供电质量。由于多种分布式电源会给电网的运行造成一定影响，因此需要选择不同的方法对配电网的重构进行优化。

一、分布式电源的概念、类型

分布式电源是一种小型的电源，以分散的状态存在于用电人员的附近范围，在该电源接入配电网之后可以持续提供电能或者以独立的状态进行电能输出。分布式电源拥有较多的优势，例如传输的距离较之前的电源相比大幅度的缩短，电能在运输过程中损耗的能量较小，使用的能源为可再生能源，并且还能够提升对能源的利用效率，建设过程中需要的成本和时间少，还不会造成环境污染[1]。特别是对于部分较为特殊的用户而言，可以充分满足用户的需求，例如在部分配电网建设不完善的偏僻地区或者部分海岛等，都可以利用分布式电源进行供电。分布式电源不需要电力系统中心进行控制和调度，对于大电网而言可以起到有效的补充作用。基于分布式电源所拥有的多种优势，因此在当前能源系统的发展过程中有着广泛的应用，也成为了多个领域的研究焦点。分布式电源的类型包括风力发电、光伏发电、微型燃气轮机、燃料电池等，每一种分布式电源都有着不同的特点和优势。

二、含多种分布式电源的配电网多时段重构

（一）多时段重构模型

1.多时段重构目标函数

在构建目标函数的过程中需要考虑到多个因素：（1）配电网整体运行是否具有较高的经济性;（2）不同时间段时间复杂性以及空间复杂性;（3）在开关关闭和开启过程中产生的各项费用;（4）在一个具体的时间段内最低的综合费用。通过对多个因素进行整合之后可以形成目标函数，建立函数模型[2]。

2.重构约束条件

第一，需要满足在传统的静态重构过程中存在的基本条件，主要包括潮流约束条件、容量约束条件、支路电流约束条件以及节点电压的约束条件。第二，需要对开关的最大操作次数进行分析，并对其操作次数以及可承受的动作转化总次数进行限制，保证重构可以满足开关的约束条件。

（二）多时段划分指标

在进行含分布式电源的多时段重构过程中主要根据网络的整体有功损耗情况以及表示电压稳定性能的两种指标进行评价和时段划分[3]。表示电压稳定性的指标的分析原因在于当配电网和分布式电源进行连接之后，电源会出现随机性的特点，进而影响了配电网的稳定情况。将上述两个指标进行综合之后可以形成综合评价指标，以一个小时为单位，将每天共分为24个小时段，并且同时需要对各个时段进行综合指标分析和计算，反映出每个阶段所出现的损失情况。结合所获得的数据进行时段划分，要求在时段划分之后每一个时段只允许进行1次配电网重构。

（三）含多种分布式电源的配电网多时段重构实际流程

第一步，将配电网中所含有的初始数据输入，根据所输入的数据和划分完毕的时段对每个时段的综合评价指标进行分析，同时根据系统所允许范围内的指标标准差进行标准差设定，设定值为允许范围内的最大值[4]。

第二步，根据上一步的结果对多时段重构方案进行第二次的时段划分。如果在这一阶段中并没有进入到另一个全新的重构时间段，需要对本时段在运行过程中所产生的费用进行及时的计算。如果进入到全新的重构时间段则保证负荷数据不变，使用经过改进之后的量子粒子群算法作为计算方法，将最低的运行费用作为本次重构方案设计的目标，找出配置最佳的开关组合方案。

第三步，对粒子的位置进行更新，在这一阶段所使用的手段为差分进化。

第四步，分析是否目前的方案满足配电网重构过程中的收敛条件，如果满足这一条件则总结出运行效果最佳的配电网结构，此时可以输出在一个新时段具体对开关进行操作的计划。如果没有满足这一条件，需要继续进行迭代，并寻找最优的方案。对在新的重构时段中配电网在运行过程中所产生的总体费用，评估是否此次重构时段结束，如果结束则可以输出方案，如果没有结束需要返回步骤二继续计算[5]。

（四）算例分析

算例分析共分为三项，第一项考虑当没有接入分布式电源时配电网进行多时段重构的方案，能够减少网损以及系统运行所需要的费用。第二项考虑接入分布式电源时配电网进行多时段重构的方案，且此时分布式电源的容量保持在恒定的状态。当接入分布式电源之后可以明显发现配电网的原有潮流走向发生了变化，之前的最佳结构模式被替换，在替换之后对配网的运行产生了较大的优化效果，同时还可以避免开关多次操作的现象。第三项也是考虑接入分布式电源，同时也考虑到了负荷变化因素以及分布式电源出力的特点。在接入分布式电源后不论是否配電网会进行重构，在配电网不同节点的电压都会有所提升，代表分布式电源可以就近为用户进行电能补充，对于系统电压来讲可以起到有效的支撑作用[6]。

结束语：

但是随着该类型电源接入数量不断增加，使得配电网结构以及运行情况受到了电源随机性特点和波动性特点的影响，导致供电的方式出现了变化。为了减少分布式电源的影响可以对配电网的重构方法进行优化，根据不同阶段的运行特点完成重构，对各种重构情况进行分析，包括调整分布式电源的位置、容量以及分布式电源出力变化等。通过多时段重构可以减少配电网的损失以及电网运行所需要的成本和费用，具有较高的性价比，在此基础之上还能够改善供电质量，可以对低压配电网的具体运行方式进行有效的补充。

参考文献：

[1]潘本仁，王和春，张妍，等.含分布式电源的主动配电网重构策略研究[J].电力系统保护与控制，2020，48（15）：102-107.

[2]张琼艺，刘立群，刘天保，等.基于改进狮群算法的主动配电网综合优化研究[J].太原科技大学学报，2020，41（03）：176-182.

[3]黄宸希，孙保华，韩韬，等.分布式电源对配电网的影响及其接入位置的选取[J].南昌大学学报（理科版），2020，44（01）：87-91.

[4]封士永，陈蕾，郑贤舜，等.基于改进投影梯度的含分布式电源配电网潮流优化算法[J].电气自动化，2019，41（06）：29-31+114.

[5]王波，虞殷树，贺旭，王晴，等.计及分布式电源并网安全约束的配电网改接优化模型[J].电力系统保护与控制，2019，47（22）：67-77.

[6]瞿合祚，李晓明，杨玲君，等.考虑负荷和分布式电源时变性的配电网多目标动态重构和DG调度[J].高电压技术，2019，45（03）：873-881.