Hierarchical Optimal Control Method for Active Distribution Network with Mobile Energy Storage

Jingqi LI; Dan WANG; Hua FAN; Dongjun YANG; Rengcun FANG; Zixia SANG

doi:10.7500/AEPS20211008005

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Hierarchical Optimal Control Method for Active Distribution Network with Mobile Energy Storage

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Hierarchical Optimal Control Method for Active Distribution Network with Mobile Energy Storage
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 10, Pages: 189-198(2022)
- 作者机构：
  
  1.强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),湖北省武汉市 430074
  2.国网湖北省电力有限公司经济技术研究院,湖北省武汉市 430077
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.7500/AEPS20211008005
  CLC：
- Received：08 October 2021，
  
  Revised：2022-02-18，
  
  Published Online：05 May 2022，
  
  Published：25 May 2022
- 稿件说明：
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李婧祺,王丹,樊华等.含移动式储能的主动配电网分层优化控制方法[J].电力系统自动化,2022,46(10):189-198.

LI Jingqi,WANG Dan,FAN Hua,et al.Hierarchical Optimal Control Method for Active Distribution Network with Mobile Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(10):189-198.
李婧祺,王丹,樊华等.含移动式储能的主动配电网分层优化控制方法[J].电力系统自动化,2022,46(10):189-198. DOI： 10.7500/AEPS20211008005.

LI Jingqi,WANG Dan,FAN Hua,et al.Hierarchical Optimal Control Method for Active Distribution Network with Mobile Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(10):189-198. DOI： 10.7500/AEPS20211008005.

摘要

移动式储能技术具有灵活性强、应用场景广泛等优点。除应急供电外，移动式储能技术在配电网削峰填谷、提高电能质量等方面也有良好的应用前景。针对分布式发电接入的配电网的优化运行问题，文中考虑利用移动储能日常闲置情况提出了一种综合移动储能调度和无功优化的主动配电网分层控制策略。其中，上层优化模型综合考虑净负荷方差和移动储能总运行成本最优；下层优化模型考虑移动储能调度与无功优化相配合，以电网电压偏差最小、网损成本最小以及迁移成本最小为目标。此外，文中考虑该模型具有多维非线性特性，引入量子行为与概率表达特性，提出一种改进量子粒子群算法，采用量子位对粒子当前位置进行编码，利用量子行为进化方程实现对粒子最优位置的搜索，提高了算法收敛速度与寻优精度。最后，结合IEEE 33节点配电系统进行仿真分析，验证了所提控制策略和算法的有效性。

Abstract

Mobile energy storage technology has the advantages of strong flexibility and wide application scenarios. In addition to emergency power supply

mobile energy storage technology also has good application prospects in distribution network in peak load shifting

improving power quality

and so on. In view of the optimal operation of the active distribution network with the integration of distributed generation

this paper proposes a hierarchical control strategy for an active distribution network that integrates mobile energy storage dispatch and reactive power optimization by making full use of the daily idle situation of mobile energy storage. The upper-level optimization model integrates the optimal net load variance and total operation cost of mobile energy storage

and the lower-level optimization model considers mobile energy storage dispatch in conjunction with reactive power optimization

with the objectives of minimizing grid voltage deviation

network loss cost and migration cost. In addition

this paper considers that the model has multidimensional nonlinear characteristics

introduces quantum behavior and probabilistic expression characteristics

proposes an improved quantum particle swarm algorithm

adopts quantum bits to encode the current position of particles

and uses quantum behavior evolution equation to realize the search for the optimal position of particles

which improves the convergence speed and the accuracy of the algorithm to find the optimal position. Finally

a simulation analysis is conducted with the IEEE 33-bus distribution system to verify the effectiveness of the proposed control strategy and algorithm.

关键词

Keywords

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