服务大型粮食基地生产保供的农场配电网优化调度策略

王一鸣; 仪忠凯; 徐英; 涂正宏; 刘延龙; 李振伟

doi:10.7500/AEPS20241202004

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服务大型粮食基地生产保供的农场配电网优化调度策略

学术研究 | 更新时间：2025-08-05

- 服务大型粮食基地生产保供的农场配电网优化调度策略
- Optimal Scheduling Strategy of Farm Distribution Network for Power Supply Support for Production of Large-scale Crop Base
- 电力系统自动化 2025年49卷第15期页码：100-109
- 作者机构：
  
  1.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江省哈尔滨市 150001
  2.智慧农场技术与系统全国重点实验室，黑龙江省哈尔滨市 150001
  3.国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院，黑龙江省哈尔滨市 150030
- 作者简介：
  
  王一鸣(2001—)，男，硕士研究生，主要研究方向：配电网优化调度、电力系统规划。E-mail：wangyiming1328@163.com
  仪忠凯(1995—)，男，通信作者，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向：综合能源系统、能源互联网、机器学习与最优化理论。E-mail：yzk@hit.edu.cn
  徐英(1980—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：大系统建模与仿真分析、能源交易与市场理论、虚拟储能与能源互联网。E-mail：ying.xu@hit.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52407089)
- DOI：10.7500/AEPS20241202004
  中图分类号：
- 收稿：2024-12-02，
  
  修回：2025-02-18，
  
  网络出版：2025-05-21，
  
  纸质出版：2025-08-10
- 稿件说明：
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王一鸣,仪忠凯,徐英等.服务大型粮食基地生产保供的农场配电网优化调度策略[J].电力系统自动化,2025,49(15):100-109.

WANG Yiming,YI Zhongkai,XU Ying,et al.Optimal Scheduling Strategy of Farm Distribution Network for Power Supply Support for Production of Large-scale Crop Base[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(15):100-109.
王一鸣,仪忠凯,徐英等.服务大型粮食基地生产保供的农场配电网优化调度策略[J].电力系统自动化,2025,49(15):100-109. DOI： 10.7500/AEPS20241202004.

WANG Yiming,YI Zhongkai,XU Ying,et al.Optimal Scheduling Strategy of Farm Distribution Network for Power Supply Support for Production of Large-scale Crop Base[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(15):100-109. DOI： 10.7500/AEPS20241202004.

摘要

随着中国乡村振兴战略推进和高标准农田建设推广，各农垦区大型农场用电需求快速增长，海量灌溉设施的集中无序用电引发了严重的输电拥堵、电压跌落问题。首先，文中推导了描述灌溉用电、土壤湿度和作物产量关联关系的数学传播链模型。以综合用电成本和粮食减产最低为目标，统筹考虑配电网运行安全和农业生产约束，提出了考虑大规模灌溉负荷生产保供的农场配电网优化调度模型。然后，针对农场配电网运行环境特有的降水等多元不确定性，设计了基于近邻传播聚类的农场配电网典型场景构建方法。进而，提出了统筹考虑多元随机因素的大型粮食基地农场配电网随机优化调度策略。最后，通过算例分析验证了所提策略的有效性。

Abstract

With the advancement of the strategy of China’s rural revitalisation and the promotion of the construction of high-standard farmland

the demand for electricity consumption of large-scale farms in various agricultural reclamation areas has been growing rapidly. The centralised and uncontrolled electricity consumption of massive irrigation facilities has caused the problems of severe transmission congestion and voltage dropping. Firstly

this paper derives a mathematical propagation chain model that describes the correlation relationship among irrigation electricity consumption

soil moisture

and crop yield. With the goal of minimizing comprehensive electricity consumption costs and crop yield reduction

this paper proposes an optimal scheduling model for farm distribution networks that takes into account large-scale irrigation load production security

and comprehensively considering the operation security constraints of distribution network and agricultural production. Then

in response to the unique multi-dimensional uncertainties in the operating environment of farm distribution networks

such as precipitation

this paper designs a method for constructing typical farm distribution network scenarios based on affinity propagation clustering. Furthermore

this paper proposes a stochastic optimal scheduling strategy for farm distribution networks in supporting power supply for large-scale crop bases

considering multiple random factors. Finally

the effectiveness of the proposed strategy is verified by case study.

关键词

Keywords

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