關(guān)鍵詞：網(wǎng)損優(yōu)化；配電網(wǎng)網(wǎng)損；分布式光伏；光伏發(fā)電

中圖分類號：TM731 文獻標識碼：A

0 引言

隨著清潔能源的需求增加，光伏發(fā)電作為一種新型能源被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要采用集中式發(fā)電，通過將多個光伏組件串聯(lián)，然后將直流電經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換，輸出交流電接入電網(wǎng)。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電點分散在電網(wǎng)的各個節(jié)點上，可以更好地利用環(huán)境資源和減少輸電損耗[1]。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展也帶來了一些挑戰(zhàn)，其中之一是網(wǎng)損問題。網(wǎng)損是指電能在輸電和轉(zhuǎn)換過程中因電阻、感抗、電容等因素而發(fā)生的能量損耗。分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，由于光伏電站分布較廣，與用電負荷之間的距離變遠，輸電線路的長度增加，進而導致了更大的輸電損耗，從而造成系統(tǒng)的網(wǎng)損增加[2]。因此，對發(fā)布式光伏并網(wǎng)網(wǎng)損問題進行研究和優(yōu)化，能夠更好地節(jié)約資源，提高系統(tǒng)的運行效率。

1 分布式光伏發(fā)電原理及配電網(wǎng)網(wǎng)損介紹

1.1 分布式光伏發(fā)電原理

分布式光伏發(fā)電是一種將光伏發(fā)電系統(tǒng)分散安裝在不同的地點，并與電網(wǎng)相連接的一種發(fā)電方式[3-4]。與傳統(tǒng)的集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)不同，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)將發(fā)電設(shè)備分布在電網(wǎng)附近的各個節(jié)點上，以更好地利用光照資源和減少輸電損耗。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分是光伏組件和逆變器。光伏組件通常由多個太陽能電池組成，可將太陽光直接轉(zhuǎn)換成直流電[5]。逆變器則負責將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并與電網(wǎng)相連接。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理可以簡要概括為以下幾點：①光能收集。光伏組件接收到太陽光的輻射后，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換過程，通過光伏電池將光能轉(zhuǎn)化為直流電能。②逆變器轉(zhuǎn)換。直流電經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)化為符合電網(wǎng)要求的交流電。③并網(wǎng)連接。轉(zhuǎn)換后的交流電被送入電網(wǎng)，供應(yīng)給電網(wǎng)上的用戶使用。④電網(wǎng)互動。在與電網(wǎng)連接的過程中，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)會根據(jù)電網(wǎng)的需求和運行狀態(tài)進行交互。當該系統(tǒng)發(fā)電能力不足時，將從電網(wǎng)獲取所需的電能；而當該系統(tǒng)發(fā)電能力超過負荷需求時，剩余電能將被輸送到電網(wǎng)，供給用戶。

3 時變聚類分析

本文使用K 均值聚類法進行數(shù)據(jù)的時變聚類分析。使用PVsyst 軟件模擬分布式光伏發(fā)電量，并使用分布式滲透率作為評價方式。將時變聚類得到的結(jié)果作為粒子群算法的初始解，進行出力優(yōu)化。通過粒子群算法，可以獲得一組時變聚類結(jié)果的優(yōu)化出力結(jié)果。同時，為了進行對比分析，本文利用粒子群算法對原始數(shù)據(jù)計算最優(yōu)解，并將其作為對照組，從而比較時變聚類和不進行聚類兩種情況的網(wǎng)損優(yōu)化效果。通過仿真模擬不同的網(wǎng)損優(yōu)化效果，計算分布式光伏不同滲透率下網(wǎng)損情況。由表1 可知，使用時變聚類網(wǎng)損比粒子群網(wǎng)損更低。

4 結(jié)論

本文分析了分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)時對電網(wǎng)產(chǎn)生的損耗，并進一步說明光伏并網(wǎng)過程中，配電網(wǎng)網(wǎng)損變化的原理。提出了一種粒子群—K 均值聚類算法，用于優(yōu)化分布式光伏出力的網(wǎng)損。通過設(shè)計一種時變聚類算法公式，利用粒子群算法對不同聚類進行優(yōu)化出力。實驗結(jié)果表明，本文提出的算法在優(yōu)化分布式光伏并網(wǎng)網(wǎng)損方面具有明顯優(yōu)勢。