Coordinated Pre-disaster Scheduling of Transmission and Distribution Networks Under Aggregation Feasibility and Frequency Stability Constraints of Distributed Energy Resources

YANG Hongkun; WANG Xu; JIANG Chuanwen; JIANG Binkai; ZHANG Ke; KE Jun

doi:10.7500/AEPS20240613009

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Coordinated Pre-disaster Scheduling of Transmission and Distribution Networks Under Aggregation Feasibility and Frequency Stability Constraints of Distributed Energy Resources

Basic Research | 更新时间：2025-09-25

- Coordinated Pre-disaster Scheduling of Transmission and Distribution Networks Under Aggregation Feasibility and Frequency Stability Constraints of Distributed Energy Resources
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 16, Pages: 52-61(2025)
- 作者机构：
  
  1.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学），上海市 200240
  2.上海非碳基能源转换与利用研究院，上海市 200240
  3.国网上海市电力公司，上海市 200122
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2023YFE0119800);National Natural Science Foundation of China(52277110);Inner Mongolia Science & Technology Plan(2022JBGS0043)
- DOI：10.7500/AEPS20240613009
  CLC：
- Received：13 June 2024，
  
  Revised：2025-03-25，
  
  Published Online：11 June 2025，
  
  Published：25 August 2025
- 稿件说明：
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杨宏坤,王旭,蒋传文等.分布式资源聚合可行和频率稳定约束下输配网协同灾前调度[J].电力系统自动化,2025,49(16):52-61.

YANG Hongkun,WANG Xu,JIANG Chuanwen,et al.Coordinated Pre-disaster Scheduling of Transmission and Distribution Networks Under Aggregation Feasibility and Frequency Stability Constraints of Distributed Energy Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(16):52-61.
杨宏坤,王旭,蒋传文等.分布式资源聚合可行和频率稳定约束下输配网协同灾前调度[J].电力系统自动化,2025,49(16):52-61. DOI： 10.7500/AEPS20240613009.

YANG Hongkun,WANG Xu,JIANG Chuanwen,et al.Coordinated Pre-disaster Scheduling of Transmission and Distribution Networks Under Aggregation Feasibility and Frequency Stability Constraints of Distributed Energy Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(16):52-61. DOI： 10.7500/AEPS20240613009.

摘要

随着分布式资源大规模接入电力系统，其优异的调节能力不仅在正常运行条件下得以应用，还可有效预防台风等极端天气带来的风险。文中提出一种分布式资源聚合可行和频率稳定约束下输配网协同灾前调度策略。首先，利用线性潮流方法表征配电网支撑节点状态，并结合自适应鲁棒优化方法构建面向灾前调度的分布式资源聚合可行性边界，确保支撑节点功率调节区间的可行性和灵活性。其次，在灾前预防阶段，依托支撑节点的动态调节能力，优化功率分配策略，以减少灾害期间的负荷削减，提高输电网供电稳定性。同时，结合灾前故障场景预测和孤岛形成过程中的动态频率稳定约束，构建优化模型，以便在灾前调整分布式资源功率分配，预留调频备用容量，从而降低孤岛建立过程中的频率波动风险。最后，采用改进的IEEE 30节点输配网仿真验证了所提策略的有效性。

Abstract

With the large-scale integration of distributed energy resources (DERs) into the power system

their excellent regulation capability is not only applied under normal operation conditions but also effectively prevents risks brought by extreme weather such as typhoons. This paper proposes a coordinated pre-disaster scheduling strategy of transmission and distribution networks under the aggregation feasibility and frequency stability constraints of DERs. Firstly

the state of the supporting nodes in the distribution network is characterized by the linear power flow method

and the aggregation feasibility boundary of DERs for pre-disaster scheduling is constructed by combining the adaptive robust optimization method to ensure the feasibility and flexibility of the power regulation interval of the supporting nodes. Secondly

in the pre-disaster prevention stage

relying on the dynamic regulation capability of the supporting nodes

the power distribution strategy is optimized to reduce load shedding during disasters and improve the power supply stability of the transmission network. At the same time

by combining the pre-disaster fault scenario prediction and the dynamic frequency stability constraints during the island formation process

an optimization model is constructed to adjust the power distribution of DERs before the disaster and reserve the frequency regulation reserve capacity

thereby reducing the risk of frequency fluctuations during the island establishment process. Finally

the effectiveness of the proposed strategy is verified by the improved IEEE 30-bus transmission-distribution network simulation.

关键词

Keywords

references

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