适应三相不平衡主动配电网无功优化的二阶锥松弛模型

徐添锐; 丁涛; 李立; 王康; 迟方德; 高虎成

doi:10.7500/AEPS20210110002

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适应三相不平衡主动配电网无功优化的二阶锥松弛模型

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 适应三相不平衡主动配电网无功优化的二阶锥松弛模型
- Second-order Cone Relaxation Model Adapting to Reactive Power Optimization for Three-phase Unbalanced Active Distribution Network
- 电力系统自动化 2021年45卷第24期页码：81-88
- 作者机构：
  
  1.西安交通大学电气工程学院，陕西省西安市 710049
  2.国网陕西省电力公司，陕西省西安市 710048
- 作者简介：
  
  徐添锐(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：主动配电网潮流计算、优化运行。E-mail：tianrui890@163.com
  丁涛(1986—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统经济运行、电力市场、能源经济等。E-mail：tding15@mail.xjtu.edu.cn
  李立(1984—)，男，高级工程师，主要研究方向：电力系统运行分析、稳定控制等。E-mail：lili_sn@sn.sgcc.com.cn
- 基金信息：
  
  国网陕西省电力公司新能源消纳科技专项（陕西电网关键断面识别和安全控制研究(SGSN0000TKJS2001711);国家自然科学基金资助项目(51977166);陕西省重点研发计划国际合作项目(2020KW-022)
- DOI：10.7500/AEPS20210110002
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-01-10，
  
  修回日期：2021-05-26，
  
  网络出版日期：2021-08-13，
  
  纸质出版日期：2021-12-25
- 稿件说明：
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徐添锐,丁涛,李立等.适应三相不平衡主动配电网无功优化的二阶锥松弛模型[J].电力系统自动化,2021,45(24):81-88.

XU Tianrui,DING Tao,LI Li,et al.Second-order Cone Relaxation Model Adapting to Reactive Power Optimization for Three-phase Unbalanced Active Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):81-88.
徐添锐,丁涛,李立等.适应三相不平衡主动配电网无功优化的二阶锥松弛模型[J].电力系统自动化,2021,45(24):81-88. DOI： 10.7500/AEPS20210110002.

XU Tianrui,DING Tao,LI Li,et al.Second-order Cone Relaxation Model Adapting to Reactive Power Optimization for Three-phase Unbalanced Active Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):81-88. DOI： 10.7500/AEPS20210110002.

摘要

三相不平衡主动配电网无功优化的非凸非线性给全局优化求解带来一定挑战。传统方法采用二阶锥松弛方法来凸化原始非凸优化模型，从而实现全局最优解的有效搜索。然而，传统所提方法忽略了三相配电网相间耦合关系，从而导致三相不平衡场景下与全局最优解之间存在误差。为此，文中提出适应三相不平衡主动配电网无功优化的二阶锥松弛模型，通过将原始优化模型映射到高维空间，松弛秩约束，并采用Sylvester准则形成相间二阶锥约束。最后，通过IEEE 33节点、IEEE 123节点和906节点算例仿真分析验证了所提方法的有效性。

Abstract

The nonconvex and nonlinear property of the reactive power optimization for the three-phase unbalanced active distribution network brings certain challenges to the global optimization solution. The traditional method uses a second-order cone relaxation method to convexity the original nonconvex optimization model

so as to achieve an effective search for the global optimal solution. However

the traditional method ignores the phase-to-phase coupling relationship of the three-phase distribution network

which leads to errors between the three-phase unbalanced scenarios and the global optimal solution. Therefore

this paper proposes a second-order cone relaxation model adapting to the reactive power optimization for the three-phase unbalanced active distribution network. By mapping the original optimization models to a high-dimensional space

the rank constraint is relaxed and the Sylvester criterion is used to form a second-order cone constraint between phases. Finally

the effectiveness of the proposed method is verified by simulation analysis of the arithmetic cases of IEEE 33-bus

IEEE 123-bus and 906-bus.

关键词

Keywords

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