基于功率时空协同的交直流混合配电网调度计划日内修正策略

张璐; 许彪; 唐巍; 张博; 沈沉

doi:10.7500/AEPS20210608001

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于功率时空协同的交直流混合配电网调度计划日内修正策略

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于功率时空协同的交直流混合配电网调度计划日内修正策略
- Intra-day Correction Strategy of Dispatching Plan for AC/DC Hybrid Distribution Network Based on Spatio-Temporal Power Coordination
- 电力系统自动化 2021年45卷第24期页码：106-114
- 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.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084
- 作者简介：
  
  张璐(1990—)，男，博士，副教授，主要研究方向：交直流混联配电网、极端灾害下配电网恢复。E-mail：zhanglu1@cau.edu.cn
  许彪(1996—)，男，硕士研究生，主要研究方向：交直流混联配电网。E-mail：gbxubiao@163.com
  唐巍(1971—)，女，通信作者，博士生导师，主要研究方向：主动配电网、大规模光伏消纳技术。E-mail：wei_tang@cau.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(51977211)
- DOI：10.7500/AEPS20210608001
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-06-08，
  
  修回日期：2021-07-26，
  
  网络出版日期：2021-10-20，
  
  纸质出版日期：2021-12-25
- 稿件说明：
移动端阅览
张璐,许彪,唐巍等.基于功率时空协同的交直流混合配电网调度计划日内修正策略[J].电力系统自动化,2021,45(24):106-114.

ZHANG Lu,XU Biao,TANG Wei,et al.Intra-day Correction Strategy of Dispatching Plan for AC/DC Hybrid Distribution Network Based on Spatio-Temporal Power Coordination[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):106-114.
张璐,许彪,唐巍等.基于功率时空协同的交直流混合配电网调度计划日内修正策略[J].电力系统自动化,2021,45(24):106-114. DOI： 10.7500/AEPS20210608001.

ZHANG Lu,XU Biao,TANG Wei,et al.Intra-day Correction Strategy of Dispatching Plan for AC/DC Hybrid Distribution Network Based on Spatio-Temporal Power Coordination[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):106-114. DOI： 10.7500/AEPS20210608001.

摘要

交直流混合配电网既可通过配置在线路间的电压源换流器（VSC）实现功率在空间维度上的灵活转移，还可通过配置在系统中的储能实现功率在时间维度上的灵活转移。对此，提出一种基于功率时空协同的交直流混合配电网调度计划日内修正策略，通过VSC与储能的协调优化实现资源的时空互补，有效应对负荷与新能源的随机波动。在优化模型中，采用灵敏度方法简化常规潮流约束，并引入支路损耗变化量修正线性灵敏度法的近似误差，保证了功率潮流约束的准确性，显著提高了求解效率。最后，通过仿真算例验证了所提方法的有效性。

Abstract

AC/DC hybrid distribution network can realize the flexible transfer of power through voltage source converters (VSCs) in space dimension. In the meantime

the energy storage configuration in the system can realize the power transfer in time dimension. An intra-day correction strategy of optimal dispatching plan for AC/DC hybrid distribution network considering the coordination of spatio-temporal power regulation is proposed. In the intra-day correction

the coordinated optimization of VSCs and energy storage is utilized to effectively cope with the random fluctuations of the loads and renewable energy resources. In the optimization model

the sensitivity method is used to simplify the conventional power flow constraints

and the variation of branch loss is introduced to correct the approximate error of the linear sensitivity method

to ensure the accuracy of power flow constraints and significantly improve the solving efficiency. Finally

the effectiveness of the proposed method is verified by simulation cases.

关键词

Keywords

references

MEHRABANKHOMARTASH M ， SAEEDIFARD M ， GRIJALVA S . Model predictive control based AC line overload alleviation by using multi-terminal DC grids ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2020 ， 35 （ 1 ）： 177 - 187 .

张璐，唐巍，梁军，等 . 基于VSC的交直流混合中压配电网功率-电压协调控制［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 22 ）： 6067 - 6075 .

ZHANG Lu ， TANG Wei ， LIANG Jun ， et al . Power-voltage coordinated control in hybrid AC/DC medium voltage distribution networks based on VSC ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 22 ）： 6067 - 6075 .

赵波，王财胜，周金辉，等 . 主动配电网现状与未来发展［J］. 电力系统自动化， 2014 ， 38 （ 18 ）： 125 - 135 .

ZHAO Bo ， WANG Caisheng ， ZHOU Jinhui ， et al . Present and future development trend of active distribution network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2014 ， 38 （ 18 ）： 125 - 135 .

SCIANO D ， RAZA A ， SALCEDO R ， et al . Evaluation of DC links on dense-load urban distribution networks ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2016 ， 31 （ 3 ）： 1317 - 1326 .

许彪，唐巍，张璐，等 . 主动配电网多场景直流改造经济性评估方法［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 23 ）： 50 - 57 .

XU Biao ， TANG Wei ， ZHANG Lu ， et al . Economic evaluation method for multi-scenario DC transformation of active distribution network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 23 ）： 50 - 57 .

齐晓光，姚福星，朱天曈，等 . 考虑大规模风电接入的电力系统混合储能容量优化配置［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 10 ）： 11 - 19 .

QI Xiaoguang ， YAO Fuxing ， ZHU Tiantong ， et al . Capacity optimization configuration of hybrid energy storage in power system considering large-scale wind power integration ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 10 ）： 11 - 19 .

ZHANG L ， CHEN Y ， SHEN C ， et al . Coordinated voltage regulation of hybrid AC/DC medium voltage distribution networks ［J］. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy ， 2018 ， 6 （ 3 ）： 463 - 472 .

ZHENG W Y ， WU W C ， ZHANG B M ， et al . A fully distributed reactive power optimization and control method for active distribution networks ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2016 ， 7 （ 2 ）： 1021 - 1033 .

ZHAO B ， XU Z C ， XU C ， et al . Network partition-based zonal voltage control for distribution networks with distributed PV systems ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 9 （ 5 ）： 4087 - 4098 .

JI H R ， WANG C S ， LI P ， et al . SOP-based islanding partition method of active distribution networks considering the characteristics of DG， energy storage system and load ［J］. Energy ， 2018 ， 155 ： 312 - 325 .

XIA Y H ， WEI W ， YU M ， et al . Decentralized multi-time scale power control for a hybrid AC/DC microgrid with multiple subgrids ［J］. IEEE Transactions on Power Electronics ， 2018 ， 33 （ 5 ）： 4061 - 4072 .

颜湘武，徐韵，李若瑾，等 . 基于模型预测控制含可再生分布式电源参与调控的配电网多时间尺度无功动态优化［J］. 电工技术学报， 2019 ， 34 （ 10 ）： 2022 - 2037 .

YAN Xiangwu ， XU Yun ， LI Ruojin ， et al . Multi-time scale reactive power optimization of distribution grid based on model predictive control and including RDG regulation ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2019 ， 34 （ 10 ）： 2022 - 2037 .

董雷，孟天骄，陈乃仕，等 . 采用马尔可夫链-多场景技术的交直流主动配电网优化调度［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 5 ）： 147 - 153 .

DONG Lei ， MENG Tianjiao ， CHEN Naishi ， et al . Optimized scheduling of AC/DC hybrid active distribution network using Markov chains and multiple scenarios technique ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 5 ）： 147 - 153 .

任佳依，顾伟，王勇，等 . 基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度有功无功协调调度［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 5 ）： 1397 - 1407 .

REN Jiayi ， GU Wei ， WANG Yong ， et al . Multi-time scale active and reactive power coordinated optimal dispatch in active distribution network based on model predictive control ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 5 ）： 1397 - 1407 .

林哲，胡泽春，宋永华 . 最优潮流问题的凸松弛技术综述［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 13 ）： 3717 - 3728 .

LIN Zhe ， HU Zechun ， SONG Yonghua . Convex relaxation for optimal power flow problem： a recent review ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 13 ）： 3717 - 3728 .

JABR R A . Radial distribution load flow using conic programming ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2006 ， 21 （ 3 ）： 1458 - 1459 .

ABDELOUADOUD S Y ， GIRARD R ， NEIRAC F P ， et al . Optimal power flow of a distribution system based on increasingly tight cutting planes added to a second order cone relaxation ［J］. International Journal of Electrical Power & Energy Systems ， 2015 ， 69 ： 9 - 17 .

BRENNA M ， DE BERARDINIS E ， DELLI CARPINI L ， et al . Automatic distributed voltage control algorithm in smart grids applications ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2013 ， 4 （ 2 ）： 877 - 885 .

郭清元，莫超，吴杰康，等 . 分布式电源接入的配电系统多类型无功源出力优化方法［J］. 电力工程技术， 2020 ， 39 （ 5 ）： 211 - 219 .

GUO Qingyuan ， MO Chao ， WU Jiekang ， et al . Multi-type reactive power output optimization method of distribution system with distributed generations ［J］. Electric Power Engineering Technology ， 2020 ， 39 （ 5 ）： 211 - 219 .

李婷，胥威汀，刘向龙，等 . 含高比例可再生能源的交直流混联电网规划技术研究综述［J］. 电力系统保护与控制， 2019 ， 47 （ 12 ）： 177 - 187 .

LI Ting ， XU Weiting ， LIU Xianglong ， et al . Review on planning technology of AC/DC hybrid system with high proportion of renewable energy ［J］. Power System Protection and Control ， 2019 ， 47 （ 12 ）： 177 - 187 .

寇凌峰，张颖，季宇，等 . 分布式储能的典型应用场景及运营模式分析［J］. 电力系统保护与控制， 2020 ， 48 （ 4 ）： 177 - 187 .

KOU Lingfeng ， ZHANG Ying ， JI Yu ， et al . Typical application scenario and operation mode analysis of distributed energy storage ［J］. Power System Protection and Control ， 2020 ， 48 （ 4 ）： 177 - 187 .

WANG S X ， LIU Q ， JI X Q . A fast sensitivity method for determining line loss and node voltages in active distribution network ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2018 ， 33 （ 1 ）： 1148 - 1150 .

刘琪，王守相，吉兴全 . 主动配电网宽适应性潮流灵敏度分析模型［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 13 ）： 81 - 88 .

LIU Qi ， WANG Shouxiang ， JI Xingquan . Power flow sensitivity analysis model with wide adaptability for active distribution networks ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 13 ）： 81 - 88 .

QI C ， WANG K Y ， FU Y ， et al . A decentralized optimal operation of AC/DC hybrid distribution grids ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 9 （ 6 ）： 6095 - 6105 .

谢仕炜，胡志坚，王珏莹，等 . 基于不确定随机网络理论的主动配电网多目标规划模型及其求解方法［J］. 电工技术学报， 2019 ， 34 （ 5 ）： 1038 - 1054 .

XIE Shiwei ， HU Zhijian ， WANG Jueying ， et al . A multi-objective planning model of active distribution network based on uncertain random network theory and its solution algorithm ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2019 ， 34 （ 5 ）： 1038 - 1054 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

“交-直-储”无通信协同的农村低压配电网电压越限治理策略

基于Copula时空相关性模型的新能源容量置信度准时序评估