Multiple Congestion Management for Distribution Network Based on Optimization Classification of Load Aggregators

Zhenkun LI; Jin QIAN; Yang FU; Liang JI

doi:10.7500/AEPS20210114006

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Multiple Congestion Management for Distribution Network Based on Optimization Classification of Load Aggregators

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Multiple Congestion Management for Distribution Network Based on Optimization Classification of Load Aggregators
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 19, Pages: 109-116(2021)
- 作者机构：
  
  上海电力大学电气工程学院，上海市 200090
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52177098)
- DOI：10.7500/AEPS20210114006
  CLC：
- Received：14 January 2021，
  
  Revised：2021-04-23，
  
  Published Online：02 July 2021，
  
  Published：10 October 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
李振坤,钱晋,符杨等.基于负荷聚合商优选分级的配电网多重阻塞管理[J].电力系统自动化,2021,45(19):109-116.

LI Zhenkun,QIAN Jin,FU Yang,et al.Multiple Congestion Management for Distribution Network Based on Optimization Classification of Load Aggregators[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(19):109-116.
李振坤,钱晋,符杨等.基于负荷聚合商优选分级的配电网多重阻塞管理[J].电力系统自动化,2021,45(19):109-116. DOI： 10.7500/AEPS20210114006.

LI Zhenkun,QIAN Jin,FU Yang,et al.Multiple Congestion Management for Distribution Network Based on Optimization Classification of Load Aggregators[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(19):109-116. DOI： 10.7500/AEPS20210114006.

摘要

通过负荷聚合商（LA）充分挖掘负荷侧可控资源是实现配电网阻塞管理的重要手段。首先，针对LA在规模、可靠性、阻塞改善效果等多个方面存在的较大差异的问题，文中提出了基于LA优选分级的配电网多重阻塞管理方法。然后，定义了阻塞管理有效性、贡献度和违约率3个指标衡量LA阻塞管理可靠度水平，并通过灰色定权聚类对其进行优先级划分。为了计及分布式电源出力不确定性，建立了配电网阻塞管理机会约束规划模型，模型兼顾阻塞管理可靠性和经济性，并用随机模拟粒子群算法进行了求解。最后，通过算例仿真验证了所提方法的有效性。

Abstract

Fully exploiting the load-side controllable resources through the load aggregators (LAs) is an important way to realize the congestion management in the distribution network. Firstly

in response to the problem of huge differences of LAs in several aspects

such as scale

reliability and congestion improvement effects

this paper proposes a multiple congestion management method for distribution networks based on optimization classification for LAs. Then

three indicators are defined to measure the reliability level of LA congestion management

such as congestion management efficiency

contribution and default rate

which are prioritized by the grey fixed weight clustering. In order to take into account the uncertainty of distributed power supply

an opportunity constraint planning model of congestion management in the distribution network is established. The model is solved by a stochastic simulation particle swarm algorithm

taking into account the reliability and economy of congestion management. Finally

the effectiveness of the proposed method is verified by case simulation.

关键词

Keywords

references

NOUR A M M ， HATATA A Y ， HELAL A A ， et al . Review on voltage-violation mitigation techniques of distribution networks with distributed rooftop PV systems ［J］. IET Generation ， Transmission & Distribution， 2020 ， 14 （ 3 ）： 349 - 361 .

蔡永翔，唐巍，徐鸥洋，等 . 含高比例户用光伏的低压配电网电压控制研究综述［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 1 ）： 220 - 229 .

CAI Yongxiang ， TANG Wei ， XU Ouyang ， et al . Review of voltage control research in LV distribution network with high proportion of residential PVs ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 1 ）： 220 - 229 .

李鹏，张培深，王成山，等 . 基于智能软开关与市场机制的有源配电网阻塞管理方法［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 20 ）： 9 - 16 .

LI Peng ， ZHANG Peishen ， WANG Chengshan ， et al . Congestion management method for active distribution networks based on soft open point and market mechanism ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 20 ）： 9 - 16 .

李超，苗世洪，盛万兴，等 . 考虑动态网络重构的主动配电网优化运行策略［J］. 电工技术学报， 2019 ， 34 （ 18 ）： 3909 - 3919 .

LI Chao ， MIAO Shihong ， SHENG Wanxing ， et al . Optimization operation strategy of active distribution network considering dynamic network reconfiguration ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2019 ， 34 （ 18 ）： 3909 - 3919 .

BALARAMAN S ， KAMARAJ N . Application of differential evolution for congestion management in power system ［J］. Modern Applied Science ， 2010 ， 4 （ 8 ）： 33 .

REDDY K A K ， SINGH S P . Congestion mitigation using UPFC ［J］. IET Generation ， Transmission & Distribution， 2016 ， 10 （ 10 ）： 2433 - 2442 .

TIWARI P K ， MISHRA M K ， DAWN S . A two step approach for improvement of economic profit and emission with congestion management in hybrid competitive power market ［J］. International Journal of Electrical Power & Energy Systems ， 2019 ， 110 ： 548 - 564 .

丛鹏伟，唐巍，娄铖伟，等 . 含高渗透率可再生能源的主动配电网两阶段柔性软开关与联络开关协调优化控制［J］. 电工技术学报， 2019 ， 34 （ 6 ）： 1263 - 1272 .

CONG Pengwei ， TANG Wei ， LOU Chengwei ， et al . Two-stage coordination optimization control of soft open point and tie switch in active distribution network with high penetration renewable energy generation ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2019 ， 34 （ 6 ）： 1263 - 1272 .

SPILIOTIS K ， RAMOS GUTIERREZ A I ， BELMANS R . Demand flexibility versus physical network expansions in distribution grids ［J］. Applied Energy ， 2016 ， 182 ： 613 - 624 .

刘伟佳，吴秋伟，文福拴，等 . 电动汽车和可控负荷参与配电系统阻塞管理的市场机制［J］. 电力系统自动化， 2014 ， 38 （ 24 ）： 26 - 33 .

LIU Weijia ， WU Qiuwei ， WEN Fushuan ， et al . A market mechanism for participation of electric vehicles and dispatchable loads in distribution system congestion management ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2014 ， 38 （ 24 ）： 26 - 33 .

胡俊杰，李阳，吴界辰，等 . 基于配网节点电价的产消者日前优化调度［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 8 ）： 2770 - 2780 .

HU Junjie ， LI Yang ， WU Jiechen ， et al . A day-ahead optimization scheduling method for prosumer based on iterative distribution locational marginal price ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 8 ）： 2770 - 2780 .

HANIF S ， GOOI H B ， MASSIER T ， et al . Distributed congestion management of distribution grids under robust flexible buildings operations ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 32 （ 6 ）： 4600 - 4613 .

赵晋泉，杨婷，姚建国，等 . 电力现货市场下输配协同传输阻塞管理［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 7 ）： 107 - 114 .

ZHAO Jinquan ， YANG Ting ， YAO Jianguo ， et al . Transmission congestion management based on transmission and distribution coordination in spot power market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 7 ）： 107 - 114 .

麻秀范，王超，洪潇，等 . 基于节点阻塞电价的电动汽车双层充电优化策略［J］. 电网技术， 2016 ， 40 （ 12 ）： 3706 - 3716 .

MA Xiufan ， WANG Chao ， HONG Xiao ， et al . A two layer model for electric vehicle charging optimization based on location marginal congestion price ［J］. Power System Technology ， 2016 ， 40 （ 12 ）： 3706 - 3716 .

辛凯华 . 基于智能合约的电动汽车充电选择决策方法［D］. 湘潭：湘潭大学， 2020 .

XIN Kaihua . Optimal dispatching of electric vehicles based on smart contract ［D］. Xiangtan ： Xiangtan University ， 2020 .

甘国晓，王主丁，周昱甬，等 . 基于可靠性及经济性的中压配电网闭环运行方式［J］. 电力系统自动化， 2015 ， 39 （ 16 ）： 144 - 150 .

GAN Guoxiao ， WANG Zhuding ， ZHOU Yuyong ， et al . Reliability and economy based closed-loop operation modes for medium voltage distribution networks ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2015 ， 39 （ 16 ）： 144 - 150 .

ARYANDOUST A ， LILLIESTAM J . The potential and usefulness of demand response to provide electricity system services ［J］. Applied Energy ， 2017 ， 204 ： 749 - 766 .

潘樟惠，高赐威，刘顺桂 . 基于需求侧放电竞价的电动汽车充放电调度研究［J］. 电网技术， 2016 ， 40 （ 4 ）： 1140 - 1146 .

PAN Zhanghui ， GAO Ciwei ， LIU Shungui . Research on charging and discharging dispatch of electric vehicles based on demand side discharge bidding ［J］. Power System Technology ， 2016 ， 40 （ 4 ）： 1140 - 1146 .

MAHDAVI N ， BRASLAVSKY J H ， SERON M M ， et al . Model predictive control of distributed air-conditioning loads to compensate fluctuations in solar power ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2017 ， 8 （ 6 ）： 3055 - 3065 .

SAID D ， MOUFTAH H T . A novel electric vehicles charging/discharging management protocol based on queuing model ［J］. IEEE Transactions on Intelligent Vehicles ， 2020 ， 5 （ 1 ）： 100 - 111 .

徐岩，郅静 . 基于直流潮流和虚拟母线的多控制节点防连锁过载跳闸策略［J］. 电工技术学报， 2015 ， 30 （ 13 ）： 77 - 86 .

XU Yan ， ZHI Jing . A multi control-node emergency control strategy based on DC power flow and virtual bus ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2015 ， 30 （ 13 ）： 77 - 86 .

沈硕 . 计及功率不可控波动的联络线传输极限计算［D］. 大连：大连理工大学， 2017 .

SHEN Shuo . Transmission limit calculation considering power uncontrollable fluctuation ［D］. Dalian ： Dalian University of Technology ， 2017 .

扬州市经济和信息化委员会 . 关于转发《江苏省电力需求响应实施细则（修订版）》的通知［EB/OL］.［ 2021-01-14 ］. http：//yangzhou.gov.cn/yangzhou/bmwj/201810/66b435e55a42410995e7e4dcf20d1b2c.shtml http://yangzhou.gov.cn/yangzhou/bmwj/201810/66b435e55a42410995e7e4dcf20d1b2c.shtml .

Yangzhou Economic and Information Technology Commission . Notice on forwarding the “implementation rules for electric power demand response in Jiangsu Province （revised edition） ”［EB/OL］. ［ 2021-01-14 ］. http：//yangzhou.gov.cn/yangzhou/bmwj/201810/66b435e55a42410995e7e4dcf20d1b2c.shtml http://yangzhou.gov.cn/yangzhou/bmwj/201810/66b435e55a42410995e7e4dcf20d1b2c.shtml .

张道天，严正，韩冬，等 . 采用灰色聚类方法的智能变电站技术先进性评价［J］. 电网技术， 2014 ， 38 （ 7 ）： 1724 - 1730 .

ZHANG Daotian ， YAN Zheng ， HAN Dong ， et al . A grey clustering based evaluation on technical advancement of smart substation ［J］. Power System Technology ， 2014 ， 38 （ 7 ）： 1724 - 1730 .

刘思峰，杨英杰，吴利丰，等 . 灰色系统理论及其应用［M］. 北京：科学出版社， 2014 .

LIU Sifeng ， YANG Yingjie ， WU Lifeng ， et al . Grey system theory and its application ［M］. Beijing ： Science Press ， 2014 .

王芃，文福拴，王斐，等 . 基于混合多属性评价的错峰用电预案编制方法［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 5 ）： 54 - 61 .

WANG Peng ， WEN Fushuan ， WANG Fei ， et al . A hybrid multiple-attribute evaluation based scheduling method for peak load shifting ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 5 ）： 54 - 61 .

沈阳武，彭晓涛，施通勤，等 . 基于最优组合权重的电能质量灰色综合评价方法［J］. 电力系统自动化， 2012 ， 36 （ 10 ）： 67 - 73 .

SHEN Yangwu ， PENG Xiaotao ， SHI Tongqin ， et al . A grey comprehensive evaluation method of power quality based on optimal combination weight ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2012 ， 36 （ 10 ）： 67 - 73 .

王瑞鹏，高永涛，吴顺川，等 . 基于改进熵-云模型的隧道采空区稳定性评价［J］. 现代矿业， 2017 ， 33 （ 10 ）： 208 - 211 .

WANG Ruipeng ， GAO Yongtao ， WU Shunchuan ， et al . Stability evaluation of tunnel goaf based on improved entropy-cloud model ［J］. Modern Mining ， 2017 ， 33 （ 10 ）： 208 - 211 .

李宇泽，周念成，侯健生，等 . 计及光伏发电低电压穿越不确定性的主动配电网短路电流概率评估［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 3 ）： 564 - 576 .

LI Yuze ， ZHOU Niancheng ， HOU Jiansheng ， et al . Probabilistic evaluation of short-circuit currents in active distribution grids considering low voltage ride-through uncertainty of photovoltaic ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 3 ）： 564 - 576 .

王智冬，娄素华，范臻，等 . 基于机会约束规划的含大规模风电电力系统阻塞调度优化［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 23 ）： 147 - 154 .

WANG Zhidong ， LOU Suhua ， FAN Zhen ， et al . Chance-constrained programming based congestion dispatching optimization of power system with large-scale wind power integration ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 23 ）： 147 - 154 .

梁海平，程子玮，孙海新，等 . 计及风电预测误差不确定性的风电参与网架重构优化［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 7 ）： 151 - 158 .

LIANG Haiping ， CHENG Ziwei ， SUN Haixin ， et al . Optimization of power network reconstruction with wind farm considering uncertainty of wind power prediction error ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 151 - 158 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Dynamics Analysis on Decision-making of Load Aggregator for Day-ahead Demand Response Market Bidding

电动汽车和可控负荷参与配电系统阻塞管理的市场机制

Trading Mechanism for Participation of Small- and Medium-sized Customers in Directrix Demand Response Considering Differentiated Incentives

Related Author

BAI Ying

LIU Xiaofeng

CHEN Xueying

LIU Weijia

ZHENG Ran

LIU Baozhu

HU Junjie

XIE Dongliang

Related Institution

School of Electrical and Automation Engineering, Nanjing Normal University

Jiangsu Provincial Integrated Energy Equipment and Integration International Joint Laboratory

College of Electrical Engineering, Zhejiang University

State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources (North China Electric Power University)

State Grid Electric Power Research Institute (NARI Group Corporation)

⁰