Multi-time-scale Voltage Optimization of Flexible Interconnected Distribution Network with Self-energy Storage

Guowei CHU; Youwang ZHANG; Le GE; Lixin WAN

doi:10.7500/AEPS20200223007

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Multi-time-scale Voltage Optimization of Flexible Interconnected Distribution Network with Self-energy Storage

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Multi-time-scale Voltage Optimization of Flexible Interconnected Distribution Network with Self-energy Storage
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 9, Pages: 71-79(2021)
- 作者机构：
  
  1.国网江苏省电力有限公司常州供电分公司，江苏省常州市 213003
  2.南京工程学院电力工程学院，江苏省南京市 211167
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China
- DOI：10.7500/AEPS20200223007
  CLC：
- Received：23 February 2020，
  
  Revised：2020-09-26，
  
  Published Online：01 March 2021，
  
  Published：10 May 2021
- 稿件说明：
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褚国伟,张友旺,葛乐等.自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化[J].电力系统自动化,2021,45(9):71-79.

CHU Guowei,ZHANG Youwang,GE Le,et al.Multi-time-scale Voltage Optimization of Flexible Interconnected Distribution Network with Self-energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(9):71-79.
褚国伟,张友旺,葛乐等.自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化[J].电力系统自动化,2021,45(9):71-79. DOI： 10.7500/AEPS20200223007.

CHU Guowei,ZHANG Youwang,GE Le,et al.Multi-time-scale Voltage Optimization of Flexible Interconnected Distribution Network with Self-energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(9):71-79. DOI： 10.7500/AEPS20200223007.

摘要

为解决高渗透率分布式电源引起的电压越限问题，计及慢速调节设备特性和储能荷电状态的时序连续性，提出了自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化模型。日前优化求解慢速调节设备挡位并给出储能日内运行的功率限制区间，日内优化以此为基础求得各时段储能及柔直端口优化出力。基于电压越限检测实时调节各端口出力，以缩短过/欠电压持续时间。针对多时段耦合的混合整数非凸、非线性优化模型，提出了一种双层求解算法，上层利用动态规划法处理储能全时段优化与慢速调节设备的整数规划问题，下层利用多面体松弛技术改进二阶锥规划算法提高求解效率。最后，通过实际算例验证了所提模型和求解方法的有效性。

Abstract

In order to solve the voltage violation problems caused by the high proportional distributed generators (DGs)

considering the characteristics of the slow-regulating equipment and the sequential continuity of state of charge (SOC) of energy storage

this paper proposes a multi-time-scale voltage optimization model of the flexible interconnected distribution network with self-energy storage. The day-ahead optimization solves the tap position of the slow-regulating equipment and gives the intra-day power limit range of energy storage. Based on this

the intra-day optimization can calculate the optimal output of energy storage and the ports of voltage source converter based high-voltage direct current (VSC-HVDC) in each period. Based on the detection of voltage violation

the output of each port is adjusted in real time to shorten the duration of over voltage/under voltage. This paper proposes a two-layer solution algorithm to address the mixed-integer non-convex and non-linear optimization model of multi-period coupling. The upper layer uses the dynamic programming method to deal with the problem of full time optimization of energy storage and the integer programming problem of the slow-regulating equipment. The lower layer uses the polyhedron relaxation technology to improve the efficiency of the second-order cone programming algorithm. Finally

actual calculation examples verify the effectiveness of the proposed model and solution method.

关键词

Keywords

references

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