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
【技术领域】
[0001] 本发明属于风力发电技术领域，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。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的问题，本发明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。
[0006] 本发明采用的技术方案是：
[0007] 本发明装置包括：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。
[0008] 本发明方法包括：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。
[0009] 本发明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