配电系统优化问题建模中的潮流模型选择方法

肖峻; 周玉鹏; 鲍震宇

doi:10.7500/AEPS20221119004

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配电系统优化问题建模中的潮流模型选择方法

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 配电系统优化问题建模中的潮流模型选择方法
- Power Flow Model Selection Method for Modeling Distribution System Optimization Problem
- 电力系统自动化 2023年47卷第15期页码：170-178
- 作者机构：
  
  智能电网教育部重点实验室（天津大学），天津市 300072
- 作者简介：
  
  肖峻(1971—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：智能配电系统规划与运行。E-mail：xiaojun@tju.edu.cn
  周玉鹏(2000—)，男，通信作者，硕士研究生，主要研究方向：智能配电系统规划与运行。E-mail：yupengzhou2000@163.com
  鲍震宇(1997—)，男，硕士，主要研究方向：智能配电系统规划与运行。E-mail：baozhenyu@tju.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52177105)
- DOI：10.7500/AEPS20221119004
  中图分类号：
- 收稿：2022-11-19，
  
  修回：2023-02-08，
  
  网络出版：2023-05-30，
  
  纸质出版：2023-08-10
- 稿件说明：
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肖峻,周玉鹏,鲍震宇.配电系统优化问题建模中的潮流模型选择方法[J].电力系统自动化,2023,47(15):170-178.

XIAO Jun,ZHOU Yupeng,BAO Zhenyu.Power Flow Model Selection Method for Modeling Distribution System Optimization Problem[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(15):170-178.
肖峻,周玉鹏,鲍震宇.配电系统优化问题建模中的潮流模型选择方法[J].电力系统自动化,2023,47(15):170-178. DOI： 10.7500/AEPS20221119004.

XIAO Jun,ZHOU Yupeng,BAO Zhenyu.Power Flow Model Selection Method for Modeling Distribution System Optimization Problem[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(15):170-178. DOI： 10.7500/AEPS20221119004.

摘要

配电系统优化问题建模常用直流潮流模型简化，但在何种情况下可以简化一直缺乏量化依据。因此，基于安全边界理论提出了配电系统优化问题建模的潮流模型选择方法。首先，建立了配电系统的容量边界和电压边界模型，利用二者位置关系反映容量约束和电压约束强弱。其次，提出了负荷馈线临界长度和分布式电源馈线临界长度的定义和计算方法。再次，形成潮流模型选择判据，并通过观测不同线路长度场景下的安全边界构成验证判据。最后，以无功优化问题建模为例，根据判据选择直流潮流模型，IEEE 33节点系统扩展算例和实际配电系统算例的结果表明，在保证精度的前提下，其求解时间明显减少。所提方法适用于有源和无源配电网含潮流模型的优化问题建模。

Abstract

DC power flow model is often adopted to simplify the modeling of distribution system optimization problems. However

what kind of situation can be simplified lacks quantitative basis. Therefore

based on the security boundary theory

this paper proposes a power flow model selection method for modeling distribution system optimization problems. Firstly

capacity boundary and voltage boundary models of the distribution system are established

and the location relationship between them can reflect the strictness of capacity constraints and voltage constraints. Secondly

the definitions and calculation methods of the load feeder critical length and the distributed generator (DG) feeder critical length are proposed. Thirdly

the criterion for power flow model selection is proposed

and the criterion is verified by observing the composition of security boundary in the scenarios of different line lengths. Finally

taking the modeling of reactive power optimization problem as an example

DC power flow model is selected according to the criterion. The results of the extended case of IEEE 33-bus system and a real distribution system show that the computation time is significantly reduced on the premise of ensuring the accuracy. The proposed method is applicable to the modeling of optimization problems involving power flow models in distribution networks with or without DG.

关键词

Keywords

references

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