徐?弢，王成山，王笑雪，郭凌旭，翟曉磊，韓柳，彭竹弈

?

計(jì)及運(yùn)行成本的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓潮流聯(lián)合控制

徐?弢1，王成山1，王笑雪1，郭凌旭2，翟曉磊2，韓柳3，彭竹弈3

(1. 智能電網(wǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(天津大學(xué))，天津 300072；2. 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司，天津300010；3. 國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，北京102209)

針對(duì)分布式電源大量并網(wǎng)所產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)電壓以及線路潮流越限問(wèn)題，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了計(jì)及運(yùn)行成本的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓潮流聯(lián)合控制系統(tǒng)，研究了節(jié)點(diǎn)電壓與線路潮流控制策略以及控制策略之間的相互影響．通過(guò)對(duì)真實(shí)配電系統(tǒng)仿真發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用案例推理以及約束滿足方法對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓以及線路潮流進(jìn)行聯(lián)合控制，可有效約束節(jié)點(diǎn)電壓與線路潮流，在提高分布式電源接入率的同時(shí)，降低運(yùn)行成本，優(yōu)化了整體配電網(wǎng)運(yùn)行．

主動(dòng)配電網(wǎng)；電壓控制；潮流管理；分布式電源；運(yùn)行成本

近年來(lái)隨著各種新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車等新型負(fù)荷的推廣，分布式電源(distributed generation，DG)及新型柔性負(fù)荷在配電網(wǎng)的滲透率不斷提高．分布式能源的隨機(jī)性及不可預(yù)測(cè)性，為配電網(wǎng)的運(yùn)行與控制提出新的挑戰(zhàn)，其中，電壓波動(dòng)、雙向潮流問(wèn)題尤為突出[1]．

配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商廣泛采用的“fit-and-forget”策略較為被動(dòng)，需要對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行昂貴的升級(jí)改造，以適應(yīng)分布式電源在各種工況下的運(yùn)行需求．因此，配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商急于尋求一種主動(dòng)的管理策略，能夠在現(xiàn)有的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)容量基礎(chǔ)上，提高DG滲透率，同時(shí)有效控制網(wǎng)絡(luò)電壓及潮流．在此背景下，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)于2008年首次提出主動(dòng)配電網(wǎng)(active distribution network，ADN)的概念．ADN既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)DG、柔性負(fù)載和儲(chǔ)能等分布式可控資源的主動(dòng)控制，又可以利用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)潮流的有效管理，并在合理的監(jiān)管和接入準(zhǔn)則基礎(chǔ)上，使DG對(duì)配電系統(tǒng)提供一定的支撐作用[2]．

研究表明，相比傳統(tǒng)配電網(wǎng)，ADN可在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上，將DG的滲透率提高2倍以上[3]．位于蘇格蘭北部的Orkney島自然資源豐富，與蘇格蘭電網(wǎng)以2條容量為40,MW的海底電纜相連，由于海底電纜升級(jí)改造費(fèi)用較高，限制了清潔能源滲透率及利用率的提高．2013年該示范工程成功應(yīng)用ADN實(shí)現(xiàn)77,MW清潔能源并網(wǎng)與輸送，并實(shí)現(xiàn)DG監(jiān)測(cè)及主動(dòng)參與線路潮流約束管理[4]．2014年，Collins等[5]提出了應(yīng)用多代理系統(tǒng)(multiple agent system，MAS)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)主動(dòng)分布式電壓控制，利用網(wǎng)絡(luò)上下游節(jié)點(diǎn)電壓與潮流的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)分布式?jīng)Q策．

目前，關(guān)于主動(dòng)配電網(wǎng)的研究多集中于電壓控制、潮流管理(power flow management，PFM)以及自愈控制等單一領(lǐng)域[6-8]．然而，從配電系統(tǒng)整體出發(fā)，在正常運(yùn)行條件下，線路潮流約束和節(jié)點(diǎn)電壓約束相互耦合，且控制策略相互影響．同時(shí)，在控制策略的優(yōu)化方面，多采用以損耗最小或分布式電源接入率最高為目標(biāo)函數(shù)，忽略了配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)運(yùn)行成本的考慮．因此，本文提出一種計(jì)及運(yùn)行成本的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓潮流聯(lián)合控制方法，應(yīng)用案例推理(case base reasoning，CBR)及約束滿足(constrained satisfaction，CS)2種智能控制策略實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)電壓約束及線路潮流約束．依據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行工況以及相應(yīng)控制策略的不同，筆者分別提出了電壓成本及分布式電源出力調(diào)整成本，并在測(cè)試算例上分析驗(yàn)證了所提出的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓潮流聯(lián)合控制方法．

1?電壓控制

相比于輸電網(wǎng)絡(luò)，配電系統(tǒng)通常/比值較高，對(duì)于阻抗較大且距離較長(zhǎng)的饋線，來(lái)自DG的注入功率可能導(dǎo)致電壓產(chǎn)生較大偏移．在正常運(yùn)行條件下，電壓偏移通常產(chǎn)生在以下工況：

(1)負(fù)荷較小情況下DG出力較大；

(2)負(fù)荷較大情況下DG出力較小或從網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi).

如圖1所示的簡(jiǎn)單配電網(wǎng)饋線中，電壓偏移可表示為

???(1)

???(2)

???(3)

圖1?含DG的簡(jiǎn)單饋線示意

隨著分布式可控資源的不斷接入，影響電壓波動(dòng)的因素將更為多元，傳統(tǒng)的在線優(yōu)化算法將存在不收斂的風(fēng)險(xiǎn)．因此本文提出一種離線-在線相結(jié)合的CBR控制策略，以解決含大量分布式能源的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓波動(dòng)問(wèn)題．

CBR是一種類比推理方法，它仿照人類思維模式建立專家系統(tǒng)求解問(wèn)題，這與人類對(duì)自然問(wèn)題的認(rèn)知方式相一致．它強(qiáng)調(diào)在解決問(wèn)題時(shí)依靠以往的經(jīng)驗(yàn)積累，其核心是對(duì)過(guò)去類似情況處理經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)修改來(lái)解決新的問(wèn)題[9]．基于CBR的電壓控制策略不僅適用于量測(cè)信息冗余度較高的系統(tǒng)，對(duì)于存在數(shù)據(jù)缺失的配電系統(tǒng)也有較好的容錯(cuò)能力．如圖2所示，本文提出的CBR電壓控制系統(tǒng)包含兩部分：離線案例庫(kù)創(chuàng)建以及在線案例推理及自學(xué)習(xí)．

圖2?基于CBR的電壓控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)示意

1.1?離線案例庫(kù)創(chuàng)建

構(gòu)建一個(gè)完備的案例庫(kù)是CBR系統(tǒng)的核心部分，就電壓控制系統(tǒng)而言，案例庫(kù)應(yīng)適用于任何電壓等級(jí)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電網(wǎng)，同時(shí)遵循IEC61850的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可直接與變電站自動(dòng)化設(shè)備和智能電子裝置(intelligent electronic device，IED)進(jìn)行通訊和信息交互．基于CBR的電壓控制系統(tǒng)將每個(gè)電壓偏離案例存入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用離線最優(yōu)潮流(optimal power flow，OPF)算法以分布式電源接入量最大為優(yōu)化目標(biāo)，計(jì)算出相應(yīng)的電壓優(yōu)化控制方法．

1.2?在線案例推理及自學(xué)習(xí)

當(dāng)電壓控制系統(tǒng)辨識(shí)到電壓越限后，會(huì)收集相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并形成一個(gè)當(dāng)前電壓超限的案例．CBR開(kāi)始從案例庫(kù)中對(duì)當(dāng)前案例進(jìn)行自動(dòng)檢索，并將查詢出的控制方法根據(jù)計(jì)算出的相似度因子從高到低排列．

本文提出的基于CBR的電壓控制策略采用最近鄰法(nearest neighbour，NN)對(duì)案例庫(kù)進(jìn)行檢索，每個(gè)參數(shù)的相似度因子計(jì)算式為

???(4)

而案例的整體相似度因子則可表示為各個(gè)參數(shù)相似度因子的總和，即

???(5)

相似度最高的個(gè)控制方法將用于在線驗(yàn)證模塊．在線驗(yàn)證模塊根據(jù)所測(cè)得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行仿真，并進(jìn)行潮流計(jì)算．然后將CBR查詢到的個(gè)控制方法依次驗(yàn)證，如電壓控制方法可將網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)都控制在電壓限值之內(nèi)，且不影響電網(wǎng)其他指標(biāo)的情況下，該算法將通過(guò)在線驗(yàn)證模塊的考察，并將報(bào)送到聯(lián)合控制中心作為備選控制方案．反之，不能通過(guò)在線驗(yàn)證的電壓控制方法，將從推薦的控制方法列表中清除．最后，CBR系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)合控制中心最終控制策略的選擇，更新案例庫(kù)，將成功應(yīng)用的最終控制策略連同網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)參數(shù)形成新的案例，加入案例庫(kù)中．

2?潮流管理

線路潮流約束是限制分布式電源滲透率的主要因素之一，也是配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商亟待解決的問(wèn)題．主動(dòng)PFM旨在主動(dòng)管理網(wǎng)絡(luò)可控資源的同時(shí)保證潮流約束在限制范圍內(nèi)，確保線路和設(shè)備的安全運(yùn)行．基于主動(dòng)PFM存在多重約束的特質(zhì)，本文提出一種基于CS的主動(dòng)管控策略，目標(biāo)是在滿足多重約束的條件下使每一個(gè)變量都得到一個(gè)值域范圍內(nèi)的賦值．CS是多約束問(wèn)題求解的常用方法，通常由一個(gè)變量集合，對(duì)應(yīng)于各個(gè)變量的值域以及一組約束條件組成，即

???(6)

式中：CSP為CS方法的多約束集合；為有限變量集合，包括可控DG及負(fù)荷的定值，且有

???(7)

為各個(gè)變量的值域范圍，即

???(8)

為約束條件集合，即

???(9)

圖3?PFM尋解過(guò)程

圖4?基于CS的PFM系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)示意

3?運(yùn)行成本

在含大量DG的配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，運(yùn)營(yíng)商不僅需要約束節(jié)點(diǎn)電壓與線路潮流，同時(shí)需要考慮網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行優(yōu)化及收益．基于此，本文提出電壓成本及功率成本以滿足在提高分布式電源利用率的同時(shí)優(yōu)化運(yùn)行的目的．

3.1?電壓成本

基于CBR的電壓控制策略可提供種相似度最高的電壓控制方案(為系統(tǒng)預(yù)定義的整數(shù))，每個(gè)控制方案需要通過(guò)在線驗(yàn)證(利用控制方案中的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行潮流計(jì)算)以確保所提出的控制方案能夠成功解決電壓?jiǎn)栴}．電壓成本根據(jù)在線驗(yàn)證結(jié)果對(duì)電壓進(jìn)行進(jìn)一步約束，當(dāng)電壓標(biāo)幺值越接近1，電壓成本幾乎為零；反之，電壓成本將相應(yīng)出現(xiàn)激增，這樣有效地以成本的形式對(duì)電壓進(jìn)行了約束控制．根據(jù)浴盆曲線模型(見(jiàn)圖5)，電壓成本的計(jì)算公式為

???(10)

圖5?電壓成本

3.2?功率成本

本文提出的聯(lián)合控制系統(tǒng)以分布式電源功率最大化為目標(biāo)，對(duì)DG功率的削減將在一定程度上影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行優(yōu)化及DG運(yùn)營(yíng)商收益．因此，本文將以線性方式對(duì)DG功率調(diào)整進(jìn)行成本核算(見(jiàn)圖6)．

圖6?DG功率調(diào)整成本

???(11)

圖6展示了2個(gè)DG功率調(diào)節(jié)成本，根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商廣泛應(yīng)用的last-in-first-off(LIFO)方式，根據(jù)入網(wǎng)時(shí)間規(guī)定單位功率調(diào)整成本，從而約束了DG的功率調(diào)整順序．

???(12)

將CBR相似度系數(shù)與系統(tǒng)運(yùn)行成本進(jìn)行核算，每個(gè)檢索出的電壓控制策略綜合評(píng)分可以表示為

???(13)

4?聯(lián)合控制

主動(dòng)配電網(wǎng)控制系統(tǒng)框架包括集中式和分布式兩大類．其中集中式控制需要對(duì)配電網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行量測(cè)，通過(guò)大量的優(yōu)化計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)中的可控資源進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到約束系統(tǒng)中電壓及潮流的目的．集中式控制方法以系統(tǒng)全局優(yōu)化為目標(biāo)，統(tǒng)一調(diào)配可控資源．而分布式控制通常將整個(gè)系統(tǒng)分成若干個(gè)子區(qū)域，通過(guò)應(yīng)用MAS技術(shù)對(duì)子區(qū)域的控制和各個(gè)子區(qū)域之間的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電壓潮流控制．分布式控制系統(tǒng)的難點(diǎn)在于解決各個(gè)Agent之間的決策沖突問(wèn)題．

本文提出的電壓潮流聯(lián)合控制系統(tǒng)應(yīng)用CBR和CS兩種智能控制方法，控制策略相互影響，因此，采用改進(jìn)的集中式控制框架，引入仲裁機(jī)制，解決可能產(chǎn)生的控制沖突問(wèn)題．

如圖7所示，聯(lián)合控制系統(tǒng)流程步驟如下所述．

步驟1 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)電壓以及線路潮流以識(shí)別系統(tǒng)電壓、潮流越限問(wèn)題．

步驟2 當(dāng)線路潮流越限時(shí)，CS立即啟動(dòng)以計(jì)算解決潮流問(wèn)題的控制策略；當(dāng)電壓越限發(fā)生時(shí)，CBR將網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)的參數(shù)包裝成案例，檢索出相似度最高的個(gè)電壓控制策略．

步驟3 所有檢索或求解出的控制策略將通過(guò)在線驗(yàn)證以確定能夠解決當(dāng)前的電壓或潮流越限問(wèn)題，并同時(shí)不會(huì)觸發(fā)其他節(jié)點(diǎn)或線路越限．

步驟4 成功通過(guò)在線驗(yàn)證的電壓控制策略將會(huì)被驗(yàn)證是否滿足潮流約束，反之，潮流管理策略將會(huì)被驗(yàn)證是否滿足電壓限制．電壓與潮流約束都滿足的情況下，系統(tǒng)將根據(jù)式(10)～式(13)重新計(jì)算策略的綜合評(píng)分，并按照綜合評(píng)分進(jìn)行排序，最高分的控制策略將確定用于解決該電壓、潮流的越限問(wèn)題．

步驟5未能滿足潮流約束的電壓控制策略以及未能滿足電壓約束的潮流管理策略，將分別啟動(dòng)CS和CBR系統(tǒng)以保證控制策略可同時(shí)滿足兩項(xiàng)約束的限制，同時(shí)發(fā)送仲裁請(qǐng)求給控制中心．為避免系統(tǒng)出現(xiàn)死循環(huán)，當(dāng)仲裁請(qǐng)求達(dá)到預(yù)先設(shè)定的限值時(shí)，系統(tǒng)將停止工作，并將最終仲裁權(quán)交給控制中心．

圖7?聯(lián)合控制系統(tǒng)流程

5?算例分析

為驗(yàn)證上文所述的基于CBR的電壓控制策略，基于CS的潮流管理策略以及聯(lián)合控制系統(tǒng)，本文將開(kāi)展3組算例驗(yàn)證：獨(dú)立電壓控制、獨(dú)立潮流管理以及聯(lián)合控制．下文將對(duì)算例網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)行環(huán)境以及算例驗(yàn)證結(jié)果分別進(jìn)行闡述．

5.1?算例網(wǎng)絡(luò)

本文針對(duì)真實(shí)的英國(guó)11,kV配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行算例分析，該算例包含2條饋線、2個(gè)分布式電源以及3組OLTC．算例網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖8所示，各項(xiàng)參數(shù)如表1所述．為驗(yàn)證主動(dòng)控制策略可提高分布式電源滲透率，本案例分析將分布式電源有功出力增加至2倍．

圖8?算例網(wǎng)絡(luò)

表1?算例網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

Tab.1?Data of the case study network

5.2?運(yùn)行環(huán)境

本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)利用潮流計(jì)算軟件[10]IPSA＋模擬電力系統(tǒng)的量測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)交互：將IPSA＋中的潮流參數(shù)傳輸給CBR以及CS，并根據(jù)下達(dá)的控制命令修改IPSA＋模型中的設(shè)備參數(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制．系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境如圖9所示．

圖9?運(yùn)行環(huán)境示意

5.3?算例分析

5.3.1?獨(dú)立電壓控制

為更全面深入地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電壓?jiǎn)栴}，廣泛驗(yàn)證主動(dòng)電壓控制策略，電壓約束被縮小到±3%,的范圍內(nèi)．將預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷以及分布式發(fā)電出力數(shù)據(jù)導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)模型并進(jìn)行潮流計(jì)算以模擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行，并對(duì)各母線電壓線路潮流進(jìn)行監(jiān)測(cè)．當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行至第17秒時(shí)，發(fā)現(xiàn)母線BB2出現(xiàn)電壓越限問(wèn)題，系統(tǒng)持續(xù)觀察5,s后，發(fā)現(xiàn)電壓越限問(wèn)題持續(xù)存在，即啟動(dòng)CBR系統(tǒng)，并檢索出5種相似度最高的電壓控制策略．具體電壓控制策略以及相應(yīng)的相似度系數(shù)、電壓成本、功率成本、在線驗(yàn)證指標(biāo)以及最終綜合評(píng)分如表2所示，其中控制策略3被選擇為最終閉環(huán)控制策略．電壓幅值變化如圖10所示，具體控制步驟如圖11和圖12所示，包括DG1及DG2有功功率定值控制以及OLTC分接頭控制．經(jīng)過(guò)控制策略3的一系列控制手段，母線BB2電壓被有效控制在電壓限值內(nèi)．

表2?CBR檢索出的電壓控制策略及其相應(yīng)成本核算

Tab.2 Voltage control solutions with corresponding op-erating costs retrieved from the CBR system

圖10?母線BB2電壓幅值變化曲線(包含電壓越限)

圖11?DG1及DG2有功功率定值控制及其有功功率輸出

圖12?變壓器分接頭定值控制及其實(shí)際位置(獨(dú)立控制)

5.3.2?獨(dú)立潮流控制

文中分布式電源出力以及可控負(fù)荷作為CS的變量，其值域范圍為{0，0.2，0.5，0.8，1.0}，各個(gè)分布式電源以及可控負(fù)荷調(diào)節(jié)裕度以及LIFO原則作為CS的約束條件．本測(cè)試中，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在系統(tǒng)運(yùn)行到40,s時(shí)識(shí)別到線路1潮流越限問(wèn)題，系統(tǒng)持續(xù)觀察5,s，潮流越限問(wèn)題仍然存在，CS系統(tǒng)隨即根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并遵循LIFO原則，DG1出力削減80%,，而DG2出力削減20%,，經(jīng)過(guò)在線驗(yàn)證，該策略能有效地約束線路潮流并不會(huì)引發(fā)電壓越限的問(wèn)題．DG有功定值控制信號(hào)以及線路控制前、后潮流如圖13所示．

圖13?線路1有無(wú)控制潮流曲線

5.3.3?電壓潮流聯(lián)合控制

在正常運(yùn)行條件下，饋線2中母線BB3于27,s時(shí)出現(xiàn)電壓低于電壓限值情況，由于饋線2中不包分布式電源，因此CBR所檢索出的電壓控制策略為下調(diào)分接頭位置以提高節(jié)點(diǎn)電壓．系統(tǒng)運(yùn)行至56,s時(shí)，OLTC完成下調(diào)分接頭控制后，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)識(shí)別線路2出現(xiàn)潮流越限，系統(tǒng)隨即向控制中心發(fā)送仲裁請(qǐng)求1次．CS系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并于61,s時(shí)給出控制方案，即調(diào)低分布式電源DG1和DG2出力至40%,和80%,．當(dāng)分布式電源出力削減后，母線BB3電壓于67,s時(shí)再次出現(xiàn)低于限值的情況，系統(tǒng)隨即再次向控制中心發(fā)送仲裁請(qǐng)求1次．系統(tǒng)持續(xù)觀測(cè)母線BB3處電壓10,s，此時(shí)電壓持續(xù)上升并返回正常值，因此CBR并未被啟動(dòng)．圖14～圖16展示了整個(gè)控制過(guò)程，圖14為仿真過(guò)程中電壓幅值變化，圖15為變壓器分接頭定值控制及其實(shí)際位置，圖16為線路2有無(wú)控制潮流曲線．

圖14?包含2次電壓越限現(xiàn)象的母線BB3電壓幅值

圖15?變壓器分接頭定值控制及其實(shí)際位置(聯(lián)合控制)

圖16?線路2有無(wú)控制潮流曲線

6?結(jié)?語(yǔ)

配電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下，電壓以及潮流變化受分布式電源出力以及負(fù)荷波動(dòng)影響較大，采用主動(dòng)控制策略，利用網(wǎng)絡(luò)可控資源對(duì)電壓以及潮流進(jìn)行有效管理，可提高分布式電源滲透率，避免不必要的設(shè)備升級(jí)改造．本文針對(duì)電壓和潮流在未來(lái)主動(dòng)配電網(wǎng)環(huán)境下的波動(dòng)問(wèn)題，提出案例推理以及約束滿足方法，對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓以及線路潮流進(jìn)行聯(lián)合控制．其中案例推理方法采用在線與離線相結(jié)合的思路，有效控制電壓的同時(shí)不斷訓(xùn)練案例庫(kù)，使之更適應(yīng)于該網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行情況．約束滿足方法在滿足主動(dòng)潮流管理中多重約束的條件下，采用在線搜索的方式為可控資源分配值域范圍內(nèi)的賦值．基于以上兩種控制方法，聯(lián)合控制策略在有效約束節(jié)點(diǎn)電壓與線路潮流的同時(shí)，考慮運(yùn)行成本優(yōu)化，為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)全局優(yōu)化提供解決方案．

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(責(zé)任編輯：孫立華)

Voltage and Power Flow Collaborative Control of Active Distribution Networks Considering the Operating Costs

Xu Tao1，Wang Chengshan1，Wang Xiaoxue1，Guo Lingxu2，Zhai Xiaolei2，Han Liu3，Peng Zhuyi3

(1．Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education(Tianjin University)，Tianjin 300072，China；2．State Grid Tianjin Electric Power Company，Tianjin 300010，China；3．State Power Economic Research Institute，Beijing 102209，China)

An integrated voltage and power flow management scheme considering the cost of operation was designed in this paper to solve the voltage and thermal variations caused by the integration of distributed generation(DG)．The voltage and thermal control strategies and interactions are also investigated．Case studies were carried out to verify the effectiveness and suitability of the proposed case-based reasoning and constrained satisfaction integrated approach．The simulation results show that the integrated approach can control the voltage and thermal effectively while maximizing the access of DG and minimizing the cost of operation，hence optimizing the performance of the system as a whole.

active distribution network；voltage control；power flow management；distributed generation；cost of operation

10.11784/tdxbz201504086

TM714.2

A

0493-2137(2016)11-1167-08

2015-05-01；

2015-11-19.

國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2013BAA01B03)；國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51307118)．

徐?弢（1979—??），女，博士，講師.

徐?弢，taoxu2011@tju.edu.cn.

2016-01-22.

http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1127.N.20160122.1029.002.html.