Coordinated Planning for AC/DC Hybrid Distribution Networks Considering Equilibrium Between Economy and Resilience

MA Ziyao; ZHANG Bo; ZHANG Lu; WANG Zhaoqi; TANG Wei; CHEN Tiantian

doi:10.7500/AEPS20240707003

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Coordinated Planning for AC/DC Hybrid Distribution Networks Considering Equilibrium Between Economy and Resilience

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Coordinated Planning for AC/DC Hybrid Distribution Networks Considering Equilibrium Between Economy and Resilience
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 6, Pages: 78-87(2025)
- 作者机构：
  
  1.中国农业大学信息与电气工程学院，北京市 100083
  2.国网上海市电力公司电力科学研究院，上海市 200437
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(52094024001Y)
- DOI：10.7500/AEPS20240707003
  CLC：
- Received：07 July 2024，
  
  Revised：2024-09-29，
  
  Published Online：27 November 2024，
  
  Published：25 March 2025
- 稿件说明：
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马梓耀,张博,张璐等.考虑经济性与韧性均衡的交直流混合配电网协调规划[J].电力系统自动化,2025,49(6):78-87.

MA Ziyao,ZHANG Bo,ZHANG Lu,et al.Coordinated Planning for AC/DC Hybrid Distribution Networks Considering Equilibrium Between Economy and Resilience[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(6):78-87.
马梓耀,张博,张璐等.考虑经济性与韧性均衡的交直流混合配电网协调规划[J].电力系统自动化,2025,49(6):78-87. DOI： 10.7500/AEPS20240707003.

MA Ziyao,ZHANG Bo,ZHANG Lu,et al.Coordinated Planning for AC/DC Hybrid Distribution Networks Considering Equilibrium Between Economy and Resilience[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(6):78-87. DOI： 10.7500/AEPS20240707003.

摘要

新型源荷广泛接入使交直流混合配电网成为未来配电系统发展的新形态，通过电力电子设备实现网络柔性互联、功率互济能够有效提升配电网韧性和减少极端灾害带来的巨大停电损失。针对由于维度、量级和尺度不同导致配电网经济性和韧性在规划模型中难以均衡的问题，提出一种基于纳什谈判的交直流混合配电网协调规划方法。首先，分析常态运行和极端灾害两种场景下直流网络对于经济性和韧性的影响；其次，刻画经济性和韧性指标并提出基于纳什均衡的经济性和韧性均衡方法；最后，以均衡后的经济性和韧性为目标函数，建立交直流混合配电网网架优化规划模型并进行求解。采用实际算例对所提方法进行仿真分析和对比验证。算例结果表明，所提方法能够充分发挥直流网络灵活互联优势，实现精准投资并提升配电网韧性。

Abstract

The widespread integration of new sources and loads makes the AC/DC hybrid distribution network a new form of distribution system development in the future. Implementing flexible network interconnection and power mutual assistance through power electronic devices can effectively enhance the resilience of the distribution network and reduce the huge power outage losses caused by extreme disasters. A Nash equilibrium based coordinated planning method for AC/DC hybrid distribution networks is proposed to address the problem of difficulty in balancing the economy and resilience of distribution networks in planning models due to differences in dimensions

magnitudes and scales. Firstly

the influence of DC network on the economics and resilience is analyzed in two scenarios of normal operation and extreme disaster. Secondly

the economics and resilience indicators are described and the method for balancing economics and resilience based on Nash equilibrium is proposed. Finally

the optimal planning model of AC/DC hybrid distribution network is established and solved by taking the balanced economics and resilience as the objective function. Simulation analysis and comparative verification of the proposed method are conducted using actual cases. Results show that the proposed method can give full play to the advantages of flexible interconnection of DC network and enhance the resilience of the distribution network within a reasonable investment limit.

关键词

Keywords

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