面向配电网联合场景的移动储能互联装置双层优化配置方法

李柏辰; 王鑫; 郭祺; 涂春鸣; 张松; 李天麟

doi:10.7500/AEPS20241119005

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面向配电网联合场景的移动储能互联装置双层优化配置方法

学术研究 | 更新时间：2025-09-25

- 面向配电网联合场景的移动储能互联装置双层优化配置方法
- Bi-layer Optimal Configuration Method for Mobile Energy Storage Interconnection Devices in Joint Scenario of Distribution Network
- 电力系统自动化 2025年49卷第17期页码：143-153
- 作者机构：
  
  1.国家电能变换与控制工程技术研究中心（湖南大学），湖南省长沙市 410082
  2.贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵州省贵阳市 550002
- 作者简介：
  
  李柏辰(2001—)，男，硕士研究生，主要研究方向：配电网柔性资源调控。E-mail：553617282@qq.com
  王鑫(1997—)，男，通信作者，博士后，主要研究方向：配电网柔性管控装备及应用、贯通牵引供电系统与技术。E-mail：wx815307656@foxmail.com
  郭祺(1993—)，男，副研究员，主要研究方向：配电网电能柔性调控装备、分布式能源与微电网、先进电能质量控制。E-mail：qguo_215@163.com
- 基金信息：
  
  智能电网重大专项（2030）资助项目(2024ZD0800600)
- DOI：10.7500/AEPS20241119005
  中图分类号：
- 收稿日期：2024-11-19，
  
  修回日期：2025-04-09，
  
  网络出版日期：2025-06-12，
  
  纸质出版日期：2025-09-10
- 稿件说明：
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李柏辰,王鑫,郭祺等.面向配电网联合场景的移动储能互联装置双层优化配置方法[J].电力系统自动化,2025,49(17):143-153.

LI Baichen,WANG Xin,GUO Qi,et al.Bi-layer Optimal Configuration Method for Mobile Energy Storage Interconnection Devices in Joint Scenario of Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(17):143-153.
李柏辰,王鑫,郭祺等.面向配电网联合场景的移动储能互联装置双层优化配置方法[J].电力系统自动化,2025,49(17):143-153. DOI： 10.7500/AEPS20241119005.

LI Baichen,WANG Xin,GUO Qi,et al.Bi-layer Optimal Configuration Method for Mobile Energy Storage Interconnection Devices in Joint Scenario of Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(17):143-153. DOI： 10.7500/AEPS20241119005.

摘要

受限于自身供能形式与单一端口并网架构，既有自供能型应急车的持续供电能力不足、能耗高、容量配置冗余与运行经济效益差等问题突出。为此，首先，对既有应急车进行并网端口扩展，设计了具备“自供+转供”能力的移动式储能型互联装置(ESV-SOP)，并建立其多种工作模式的数学模型及其约束。然后，提出了计及配电网正常-故障联合工况下的ESV-SOP双层优化配置模型。在ESV-SOP最优参数配置层，综合考虑设备投资、配电网正常和故障工况运行成本，通过粒子群算法迭代确定最优数量、端口容量和储能电池容量；在多场景联合经济运行层，基于信息熵理论生成的典型故障场景构建ESV-SOP在配电网正常和故障工况下的联合调度策略。最后，基于IEEE 33节点系统对所提ESV-SOP双层优化配置方法的有效性与优越性进行验证。结果表明，ESV-SOP可发挥自身潮流调控和负荷支撑作用，提高配电网运行的经济性与可靠性。

Abstract

Limited by its energy supply form and single-port grid-connected architecture

the existing self-supplied emergency vehicles have prominent problems such as insufficient continuous power supply capability

high energy consumption

redundant capacity configuration and poor operation economic benefits. To this end

the grid-connected ports of the existing emergency vehicles are expanded; an energy-stored vehicle with soft open point (ESV-SOP) is designed with the ability of “self-supply and transfer”; and a mathematical model and its constraints are established for various working modes. Secondly

a two-layer optimal configuration model for ESV-SOP considering the joint normal-fault condition of the distribution network is proposed. In the optimal parameter configuration layer of ESV-SOP

comprehensively considering the equipment investment

the operation costs under the normal and the fault conditions in the distribution network

the optimal quantity

port capacity and energy storage battery capacity are iteratively determined by the particle swarm optimization algorithm. In the multi-scenario joint economic operation layer

based on the typical fault scenarios generated by the information entropy theory

the joint dispatching strategy of ESV-SOP under the normal and fault conditions in the distribution network is constructed. Finally

based on the IEEE 33-bus system

the effectiveness and superiority of the proposed two-layer optimal configuration method for ESV-SOP are verified

and the results show that ESV-SOP can play the roles of self-power flow regulation and load support

and improve the operation economy and reliability of the distribution network.

关键词

Keywords

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