Optimization Method for Maintenance Decisions on 220 kV Side of Substation Considering Collaboration of Transmission and Distribution

LI Xinran; TANG Aihong; ZHANG Kanjun; TENG Jie; WANG Wenhao; YANG Huiyuan

doi:10.7500/AEPS20240605002

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Optimization Method for Maintenance Decisions on 220 kV Side of Substation Considering Collaboration of Transmission and Distribution

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Optimization Method for Maintenance Decisions on 220 kV Side of Substation Considering Collaboration of Transmission and Distribution
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 11, Pages: 189-198(2025)
- 作者机构：
  
  1.武汉理工大学自动化学院，湖北省武汉市 430070
  2.国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，湖北省武汉市 430077
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the Key R&D Program of Hubei Province(2023BAB002)
- DOI：10.7500/AEPS20240605002
  CLC：
- Received：05 June 2024，
  
  Revised：2024-12-30，
  
  Published Online：20 March 2025，
  
  Published：10 June 2025
- 稿件说明：
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李信燃,唐爱红,张侃君等.考虑输配协同的变电站220 kV侧检修决策优化方法[J].电力系统自动化,2025,49(11):189-198.

LI Xinran,TANG Aihong,ZHANG Kanjun,et al.Optimization Method for Maintenance Decisions on 220 kV Side of Substation Considering Collaboration of Transmission and Distribution[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(11):189-198.
李信燃,唐爱红,张侃君等.考虑输配协同的变电站220 kV侧检修决策优化方法[J].电力系统自动化,2025,49(11):189-198. DOI： 10.7500/AEPS20240605002.

LI Xinran,TANG Aihong,ZHANG Kanjun,et al.Optimization Method for Maintenance Decisions on 220 kV Side of Substation Considering Collaboration of Transmission and Distribution[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(11):189-198. DOI： 10.7500/AEPS20240605002.

摘要

传统变电站220 kV侧设备检修过渡方法只考虑输电网网架重构方式，忽略了110 kV高压配电网重构对检修过渡期间输电阻塞的疏导作用。因此，文中提出一种考虑输配协同的变电站220 kV侧检修决策优化方法。首先，分析检修方式下输配电网过渡措施，并根据高压配电网网架拓扑结构提取出以联络矩阵为基本形式的区域高压配电网供电路径计算模型。进一步地，构建基于交流最优潮流的负荷转供模型计算输配电网接口支路运行边界，通过定义满足网络结构条件和运行边界约束的复合最小路以形成高压配电网可行拓扑状态。最后，根据拓扑结构性能指标寻求高压配电网最优运行状态，构建综合风险指标对输配电网检修过渡方案决策优化。通过对某电网局部系统进行变电站220 kV侧检修过渡方案分析，验证了所提方法的有效性。

Abstract

Transition methods for equipment maintenance on the 220 kV side of traditional substations only consider the transmission grid reconfiguration

overlooking the mitigation effect of the 110 kV high-voltage distribution network reconfiguration on transmission congestion during the period of maintenance transitions. Therefore

an optimization method for maintenance decisions on 220 kV side of substations considering collaboration of transmission and distribution is proposed. Firstly

transitional measures for the transmission and distribution network under the maintenance mode are analyzed

and based on the topology of the high-voltage distribution network

a calculation model of power supply paths for regional high-voltage distribution network is extracted in the basic form of a connection matrix. Furthermore

a load transfer model based on optimal AC power flow is constructed to calculate the operational boundaries of the interface branches between the transmission and distribution networks. By defining composite minimum paths that satisfy both network structure conditions and operational boundary constraints

feasible topological states for the high-voltage distribution network are formed. Finally

optimal operation states for the high-voltage distribution network are sought based on topological performance indicators

and a comprehensive risk indicator is constructed to optimize the decision-making of transmission and distribution maintenance transition schemes. The effectiveness of the proposed method is verified through the analysis of the maintenance transition scheme on the 220 kV side of a substation in a local power grid system of China.

关键词

Keywords

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