基于改进蜂群算法的分散式风电并网优化配置方法技术

本发明专利技术涉及一种基于改进蜂群算法的分散式风电并网优化配置方法，包括调度中心数据采集模块、OPC Server、DSP、MAX232芯片、输入模块、电源模块、上位机。本发明专利技术针对分散式风力发电并网接入点的优化配置问题，采用一种改进的蜂群算法，将分散式风电机组接入点的位置和容量确立为未知的参数，形成寻优矩阵，采用保证数据的丰富性和寻优结果的可靠性的主循环和针对最大收益度值的局部搜索的嵌套循环，加快了搜索进度、收敛速度，保证了搜索的准确性，解决了基本蜂群算法求解组合优化问题时收敛速度慢、易陷入局部最优的问题。算法应用在分散式风力发电并网接入点的优化配置可以迅速的收敛到全局最优解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于风力发电
，具体为一种基于改进蜂群算法的分散式风电并网 优化配置装置及方法。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可利用的常规 能源日趋匮乏。风电已成为继水电后我国第二大清洁能源，近年来，我国风电集中式规模化 发展渐趋饱和，同时并网难问题一直悬而未决，脱网事故频发，不利于产业发展。相比大基 地大风电，分散式接入风电项目具有诸多优越性，发展分散式风电项目的优势在于最大限 度地利用了风力资源。在发电环节，分散式发电方式对风速、占地面积等要求较低；在输电 环节，分散式发电方式的输电距离通常较短等特点。在欧洲风电市场很多采用分散式接入 的方式，这让其与传统的电力和电网很好的融合在了一起。目前，国内风电市场在面临消纳 难的现状时，也正在积极借鉴欧洲的经验，分散式风电项目的开发在我国一些地区已经有 了成功的实践。 分散式电源接入配电网后对电网节点电压、网络潮流、网损等因素的影响与分散 式电源接入容量与位置密切相关。所以在分散式电源接入配电网之前，必须对其进行规划。 一个原始简单的想法就是列举出所有分散式电源的位置、类型和容量的组合，然后逐个尝 试以找到最优配置方案。但是随着电源数量、类型和可接入位置的增加，配置方案将发生可 怕的指数形式的增长，所以找到一种可靠可行的方案用以解决该问题已势在必行。 现有技术文献中，中国专利号为201210009111. X、名称为《一种大规模风电并网的 电网优化规划方法》的专利中公开了一种大规模风电并网的电网优化规划方法，其不足之 处在于运算速度过慢，不符合分散式风力发电的特点，没有结合现有电网的特点进行风力 发电场的容量和选址规划，无法实现电力就近消纳的要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于改进蜂群算法的分散式风电并网 优化配置装置及方法。 本专利技术采用的技术方案是： 本专利技术装置包括：调度中心数据采集模块、OPC Server、DSP、MAX232芯片、输入模 块、电源模块、上位机。调度中心数据采集模块是数据的获取；OPC Server主要是用于DSP 与调度中心数据采集模块之间的通讯，采用的是OPC通讯，OPC-般都会提供OPC客户端，用 来与设备厂家提供的OPC服务器进行通讯。因为OPC有微软内定的标准，所以OPC客户端无 需修改就可以与各家提供的OPC服务器进行通讯；MAX232驱动电路主要负责DSP与上位机 之间通讯，采用的是串行通讯方式，利用的是MAX232电平转换电路将TTL电平转换为RS232 电平；DSP模块主要功能是对配电网数据进行分析处理。DSP模块采用的是TI公司的数字信 号处理器TMS320VC5402 ;键盘主要用于一些基本数据的输入；电源模块主要有5V电源、电 压转换芯片TPS767D318的电源转换电路。其中调度中心数据采集模块、OPC Server、DSP、 驱动电路MAX232芯片、上位机顺次连接，5V电源分别与电压转换芯片TPS767D318、MAX232 等相连，DSP的内核和I/O接口分别与I. 8V和3. 3V相连。 本专利技术方法包括：根据配电网框架结构等效图和调度中心采集配电网潮流数据， 利用前推回代法依次计算各个节点上的功率损耗，然后根据各个支路上的功率损耗情况计 算整个配电网全网的网络损耗；再次根据网络损耗的大小不断搜索寻优进行风电机组接入 点的选择和接入容量的计算，在选择和计算的过程中利用改进蜂群算法，最终得到风电机 组接入配电网的最优配置方案。 本专利技术对分散式风电场的接入位置和容量的优化问题，转化为对现有配电网接 入分散式风电机组后，整个网络的网络损耗变化问题。然后建立目标优化函数，使通过网络 损耗最小的原则来确定接入的位置和容量，其中所建立的目标函数为：【主权项】1. 基于改进蜂群算法的分散式风电并网优化配置装置，其特征在于包括：调度中心 数据采集模块、OPC Server、DSP、MAX232芯片、输入模块、电源模块和上位机，调度中心数 据采集模块是数据源的获取；OPC Server负责DSP与调度中心数据采集模块之间的通讯， MAX232芯片驱动电路是指DSP与上位机之间通讯，采用的是串行通讯方式；DSP模块是对 配电网数据进行分析处理，DSP模块采用的是TI公司的数字信号处理器TMS320VC5402 ;键 盘用于输入基本数据；电源模块主要有5V电源、电压转换芯片TPS767D318产生的I. 8V及 3. 3V电源，其中调度中心数据采集模块、OPC Server、DSP、MAX232芯片、上位机顺次连接， 5V电源分别与电压转换芯片TPS767D318、MAX232芯片相连，DSP的内核和I/O接口分别与 I. 8V电源和3. 3V电源相连。2. 根据权利要求1所述的基于改进蜂群算法的分散式风电并网优化配置装置的配置 方法，其特征在于包括以下步骤： 第一步：调度中心的外部通讯接口通过OPC Server接口将SCADA系统监控的数据传送 给DSP的数据采集端口，等待DSP处理； 第二步：DSP根据处理需求进行数据筛选，主要筛选主要有配电网中各个节点的电压、 负荷情况、支路阻抗和支路变压器的运行参数，网络上的功率流向； 第三步：DSP可以根据等效的功率流向图，利用前推回代法计算各个节点上的功率损 耗，最终计算出总的网络损耗情况； 第四步：设置功率损耗中的可变量，即节点上所加的风电机组的容量。即全网的网络损 耗、节点功率发生变化，再次利用前推回代法计算功率损耗的值； 第五步：利用DSP基于蜂群算法进行第三步中的功率损耗最小值的搜索寻优； 第六步：在进行第四步的搜索过程中主要分为主循环和嵌套循环，主循环就是为了保 证数据的丰富性和寻优结果的可靠性，不断对当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于改进蜂群算法的分散式风电并网优化配置装置,其特征在于包括：调度中心数据采集模块、OPC Server、DSP、MAX232芯片、输入模块、电源模块和上位机，调度中心数据采集模块是数据源的获取；OPC Server负责DSP与调度中心数据采集模块之间的通讯，MAX232芯片驱动电路是指DSP与上位机之间通讯，采用的是串行通讯方式；DSP模块是对配电网数据进行分析处理，DSP模块采用的是TI公司的数字信号处理器TMS320VC5402；键盘用于输入基本数据；电源模块主要有5V电源、电压转换芯片TPS767D318产生的1.8V及3.3V电源，其中调度中心数据采集模块、OPC Server、DSP、MAX232芯片、上位机顺次连接，5V电源分别与电压转换芯片TPS767D318、MAX232芯片相连，DSP的内核和I/O接口分别与1.8V电源和3.3V电源相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘劲松，杨珺，黄旭，张化光，王刚，孙秋野，张冠峰，褚夫飞，张涛，张瑞，戈阳阳，黄博南，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，东北电力科学研究院有限公司，东北大学，
类型：发明
国别省市：北京;11