袁 越,吳 涵，陸 丹，楊 蘇，黃俊輝，關(guān)志堅，韓 俊

(1.河海大學(xué) 能源與電氣學(xué)院,江蘇 南京 210098；2.國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，江蘇 南京 210008)

含高滲透率分布式電源的主動配電系統(tǒng)規(guī)劃綜述

袁 越1,吳 涵1，陸 丹1，楊 蘇1，黃俊輝2，關(guān)志堅2，韓 俊2

(1.河海大學(xué) 能源與電氣學(xué)院,江蘇 南京 210098；2.國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，江蘇 南京 210008)

分布式電源的大量接入給主動配電系統(tǒng)的規(guī)劃研究帶來了新的挑戰(zhàn)。結(jié)合主動配電網(wǎng)的運行特征，從元件建模、優(yōu)化調(diào)度和規(guī)劃研究等方面對其規(guī)劃問題進(jìn)行了綜述。總結(jié)并分析了面向規(guī)劃的主動配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的模型及求解算法等方面的成果。對分布式電源和儲能的選址定容，以及配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃等方面作了詳細(xì)介紹。最后對相關(guān)領(lǐng)域未來的研究方向進(jìn)行了展望。

主動配電系統(tǒng)；配電網(wǎng)規(guī)劃；優(yōu)化調(diào)度；分布式電源

0 引言

可再生能源接入電網(wǎng)有集中式和分散式兩種形式，分散接入能夠?qū)崿F(xiàn)可再生能源的就地、就近消納，相比于集中式接入，其對安裝地的要求較低、接納的效率更高，具有極大的發(fā)展?jié)摿?，是未來分布式電源研究和開發(fā)的重點。但分布式可再生能源接入點多為配電網(wǎng)，傳統(tǒng)配電網(wǎng)電壓等級低，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)弱，調(diào)節(jié)能力不足，間歇性的分布式可再生能源大量接入配電網(wǎng)，勢必將產(chǎn)生一系列的技術(shù)、政策和市場上的問題。為此，主動配電系統(tǒng)的概念應(yīng)運而生[1-2]。主動配電系統(tǒng)能夠主動協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的柔性可控負(fù)荷、儲能以及聯(lián)絡(luò)線開關(guān)、無功補償裝置等資源，實現(xiàn)分布式能源的最大化消納；當(dāng)遇到故障時，非故障區(qū)域可由主動配電系統(tǒng)的管理系統(tǒng)協(xié)同分布式電源繼續(xù)供電。分布式能源的監(jiān)控系統(tǒng)可以與配電系統(tǒng)實現(xiàn)源網(wǎng)協(xié)調(diào)一體化控制，從而有效降低配電網(wǎng)的電壓波動、提高供電可靠性并優(yōu)化配網(wǎng)電能質(zhì)量。

配電網(wǎng)規(guī)劃是根據(jù)規(guī)劃期間負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基本情況，確定最優(yōu)的系統(tǒng)建設(shè)方案，在滿足負(fù)荷增長和安全可靠供應(yīng)電能的前提下，使配電網(wǎng)的建設(shè)和運行費用最小[3]。研究配電網(wǎng)規(guī)劃有利于降低投資成本，保障未來配電網(wǎng)運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃方法不同的是，含高滲透率分布式電源的主動配電系統(tǒng)的運行情況具有更強的不確定性，需要在規(guī)劃階段考慮到運行中可能遇到的各種不確定性工況。在規(guī)劃時考慮運行情況是主動配電系統(tǒng)規(guī)劃的一大特點。同時，主動配電系統(tǒng)包含分布式電源、儲能、柔性可控負(fù)荷等多種新型元件設(shè)備，元件建模的精確程度、時間尺度以及元件的運行控制方式都將對配電系統(tǒng)運行規(guī)劃的成本、效益和性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，有必要在主動配電系統(tǒng)規(guī)劃研究時加以考慮。

隨著可再生能源滲透率目標(biāo)的提出，迫切需要對考慮源、網(wǎng)、荷(儲)協(xié)調(diào)控制的主動配電系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行研究，盡快形成成熟的理論與方法體系，為主動配電系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)提供指導(dǎo)。本文針對含高滲透率分布式電源的主動配電系統(tǒng)，從元件建模、運行調(diào)度和規(guī)劃研究3個方面對目前國內(nèi)外的研究成果進(jìn)行了總結(jié)，提煉發(fā)展脈絡(luò)，給出相應(yīng)的研究重點和未來展望，為主動配電系統(tǒng)的深入研究提供參考。

1 源、荷元件建模研究現(xiàn)狀

相比于傳統(tǒng)配電系統(tǒng)，主動配電網(wǎng)引入了風(fēng)電/光伏等分布式電源、儲能電池系統(tǒng)以及以電動汽車為代表的新型柔性可控負(fù)荷，對這些源(荷)元件建模是主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行與優(yōu)化規(guī)劃的基礎(chǔ)。

1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)建模

光伏發(fā)電系統(tǒng)的建模可分為光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型和動態(tài)模型[4]，在主動配電系統(tǒng)規(guī)劃計算中，重點關(guān)注穩(wěn)態(tài)模型。光伏發(fā)電系統(tǒng)若采用電壓控制模式，可等效為PV節(jié)點；若采用電流控制模式，可等效為PI節(jié)點；對于安裝了無功補償裝置的恒功率因數(shù)控制光伏發(fā)電系統(tǒng)可以等效為PQ(V)節(jié)點[5]。考慮到光伏電源的隨機(jī)性，可以采用隨機(jī)潮流的方法計算光伏發(fā)電出力[6]。

1.2 儲能電池系統(tǒng)建模

儲能技術(shù)有利于提高間歇式能源的可控性，提高配電網(wǎng)對間歇性能源的接納能力。受儲能安裝環(huán)境和容量需求的限制，電池儲能技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用更為廣泛。電池儲能系統(tǒng)的工作特性與其充放電功率和荷電狀態(tài)(state of charge，SOC)等因素有關(guān)。文獻(xiàn)[7]基于恒定內(nèi)阻模型確立了儲能開路電壓和SOC之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[8-9]研究了儲能最大充放電功率與SOC的關(guān)系，確立了兩者之間的非線性函數(shù)。

建立適用于不同應(yīng)用場景的多時間尺度電池儲能仿真模型，是儲能優(yōu)化配置和控制的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)[10]建立了電池儲能系統(tǒng)的多時間尺度統(tǒng)一模型，研究了電池儲能系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)特性和中長期動態(tài)特性。文獻(xiàn)[11]建立了儲能裝置的戴維南等效電路模型，未考慮SOC對模型參數(shù)的影響，僅適用于仿真時間較短的場景。

1.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模

目前國內(nèi)外對于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模研究[12-13]已較為成熟?，F(xiàn)階段，風(fēng)力發(fā)電成本仍然較高，難以同常規(guī)能源發(fā)電相競爭，這制約著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，國內(nèi)外學(xué)者對風(fēng)電的運行成本和價值進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[14]以風(fēng)機(jī)輸出功率為約束條件、成本為目標(biāo)函數(shù)建立了風(fēng)電場成本的非線性數(shù)學(xué)模型。文獻(xiàn)[15]以可靠性為理論基礎(chǔ)，確定了風(fēng)電場運行維護(hù)成本模型。文獻(xiàn)[16]以電網(wǎng)總成本最小化為目標(biāo)，以資源儲量、電力電量平衡、備用容量和水電調(diào)度為約束，構(gòu)建了研究風(fēng)電附加成本的確定性模型。

1.4 柔性可控負(fù)荷建模

柔性負(fù)荷調(diào)度是發(fā)電調(diào)度的補充，可有效緩解高峰期的用電壓力，同時增強電網(wǎng)對間歇式能源的消納能力。根據(jù)用戶的響應(yīng)特性，不同的柔性負(fù)荷需要建立不同的模型。針對電動汽車、冰蓄冷以及部分工商業(yè)用戶等總用電量不變，但用電特性靈活的負(fù)荷，建立可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的負(fù)荷模型[17-18]。針對洗衣機(jī)、烘干機(jī)、工業(yè)大用戶等受生產(chǎn)流程約束的負(fù)荷，建立可平移負(fù)荷模型[19-20]。針對空調(diào)、照明等可根據(jù)需要對用電量進(jìn)行一定削減的負(fù)荷，建立可削減負(fù)荷模型[21-22]。

2 面向規(guī)劃的主動配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究現(xiàn)狀

2.1 優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型

構(gòu)建源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型是進(jìn)行源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)控制的關(guān)鍵。其數(shù)學(xué)模型可具體分為有功平衡調(diào)度模型和計及潮流的優(yōu)化調(diào)度模型。

有功平衡調(diào)度模型[23-24]只考慮系統(tǒng)中有功的平衡，淡化了無功和電壓調(diào)節(jié)部分的內(nèi)容，適用于配電網(wǎng)內(nèi)源網(wǎng)荷的利益協(xié)調(diào)等問題。

由于配電網(wǎng)靠近終端用戶，對電壓、無功更為敏感，實際使用的配電網(wǎng)調(diào)度模型都是計及潮流的優(yōu)化調(diào)度模型。文獻(xiàn)[25]考慮了網(wǎng)絡(luò)潮流約束和電動汽車充放電的隨機(jī)性，對主動配電網(wǎng)運行進(jìn)行管理。文獻(xiàn)[26]建立了配電網(wǎng)的有功-無功協(xié)調(diào)動態(tài)優(yōu)化模型，綜合考慮了分布式電源出力、儲能充放電功率以及電容器組投切等決策變量，進(jìn)一步深化了主動配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的內(nèi)涵。含有電容器組、有載調(diào)壓變壓器抽頭、聯(lián)絡(luò)線開關(guān)等整數(shù)變量的優(yōu)化調(diào)度模型為混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型(mixed-integer nonlinear programming, MINLP)，其建模和求解較為復(fù)雜。文獻(xiàn)[27]研究了含電壓敏感型負(fù)荷和儲能電池等柔性負(fù)荷的主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制方法。文獻(xiàn)[28]以聯(lián)絡(luò)開關(guān)和可控分布式電源為控制手段，提出計及分布式電源的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型。對于含多個微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)，文獻(xiàn)[29]建立了雙層的主動配電網(wǎng)能量調(diào)度數(shù)學(xué)模型，上層為配電網(wǎng)，下層為微網(wǎng)。該模型是一個雙層非線性規(guī)劃問題。

2.2 優(yōu)化調(diào)度的求解算法

非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題的求解方法較為復(fù)雜，難以采用解析的方式求解。目前常用的求解方法有粒子群算法、和聲算法、多代理系統(tǒng)優(yōu)化法以及借用優(yōu)化軟件求解等方法。文獻(xiàn)[28，30-31]分別對粒子群算法進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)，從而提高了該算法在求解主動配電系統(tǒng)運行調(diào)度時的尋優(yōu)速度。文獻(xiàn)[32]采用一種和聲搜索算法對主動配電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，該算法可免于嚴(yán)苛的數(shù)學(xué)約束，具有良好的計算性能。文獻(xiàn)[33]將配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度分為日前調(diào)度階段和日前無功優(yōu)化階段，日前調(diào)度階段為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題(mixed-integer linear programming, MILP)，采用GAMS優(yōu)化軟件求解；日前無功優(yōu)化階段為非線性規(guī)劃問題(nonlinear programming, NLP)，采用粒子群算法求解。文獻(xiàn)[26，34]分別采用MATLAB優(yōu)化工具箱中的fmincon求解器以及MOSEK求解器求解。

3 含高滲透率的主動配電網(wǎng)規(guī)劃研究現(xiàn)狀

3.1 分布式電源選址定容規(guī)劃

分布式電源的接入改變了配電網(wǎng)中的潮流分布，其隨機(jī)性也增加了主動配電網(wǎng)規(guī)劃和運行調(diào)度的難度。同時，通過安裝分布式電源，能夠改善主動配電網(wǎng)中電源的充裕度，進(jìn)而影響電網(wǎng)的構(gòu)建和改造。對分布式電源接入配電網(wǎng)的位置和容量進(jìn)行合理規(guī)劃尤為重要。

文獻(xiàn)[35-40]分別以配電公司的投資和運行費用最小[35-36]、停電損失最小[37]、網(wǎng)絡(luò)損耗最小[38]、環(huán)境成本最小[39-40]為目標(biāo)，建立了分布式電源選址定容的單目標(biāo)規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[41]綜合考慮網(wǎng)損、電壓質(zhì)量和電流質(zhì)量3個指標(biāo)，建立了分布式電源選址定容的多目標(biāo)決策模型，并提出了一種改進(jìn)多目標(biāo)微分進(jìn)化算法對模型進(jìn)行求解。文獻(xiàn)[42]建立了分布式電源單位成本收益和其接入后改善電網(wǎng)所得收益最大化的多目標(biāo)規(guī)劃模型，并采用改進(jìn)非劣排序遺傳算法對模型進(jìn)行求解。此外，文獻(xiàn)[43]計及風(fēng)電和負(fù)荷的隨機(jī)波動特性，使用混合整數(shù)非線性規(guī)劃法對模型進(jìn)行求解。文獻(xiàn)[44]考慮風(fēng)速、光照強度和負(fù)荷間的相關(guān)性，以年綜合費最小為目標(biāo)，建立DG選址定容機(jī)會約束規(guī)劃模型。

3.2 配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃

配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃是指滿足用戶供電需求的前提下，對各種可能的線路回數(shù)、網(wǎng)架以及導(dǎo)線截面等方案進(jìn)行選擇和比較，從而選出最優(yōu)的方案。其目標(biāo)函數(shù)一般考慮投資成本、生產(chǎn)費用、可靠性、環(huán)保性以及網(wǎng)損等因素，本質(zhì)上是一個多維度、非線性的復(fù)雜組合優(yōu)化問題。主要求解方法有數(shù)學(xué)規(guī)劃優(yōu)化方法和啟發(fā)式算法兩類，且啟發(fā)式算法更具優(yōu)勢[45]。

文獻(xiàn)[46-47]分別以年綜合費用最小和全壽命周期成本最小為目標(biāo)對配電網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)架規(guī)劃。文獻(xiàn)[48]考慮了電網(wǎng)安全性、供電可靠性、負(fù)荷覆蓋率以及差異化成本和效益建立了抗災(zāi)性配電網(wǎng)多目標(biāo)規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[49]以投資、運行和維護(hù)綜合成本最小、網(wǎng)絡(luò)抗毀度最大為目標(biāo)建立了配電網(wǎng)網(wǎng)架多目標(biāo)規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[50]建立了含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[51-52]考慮了負(fù)荷預(yù)測的不確定性對配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃的影響。文獻(xiàn)[53-54]采用遺傳算法、文獻(xiàn)[55]采用人工魚群算法對配電網(wǎng)網(wǎng)架進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃。

目前已有部分學(xué)者將分布式電源與配電網(wǎng)網(wǎng)架進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃。協(xié)調(diào)規(guī)劃既可降低配電網(wǎng)網(wǎng)損費用和購電成本，同時也有助于提高系統(tǒng)運行的可靠性。文獻(xiàn)[56]以配電網(wǎng)年費用最小為目標(biāo)函數(shù)，建立綜合規(guī)劃模型，并將規(guī)劃分為2個階段進(jìn)行。文獻(xiàn)[57]基于機(jī)會約束規(guī)劃提出了分布式電源和配電網(wǎng)網(wǎng)架多目標(biāo)規(guī)劃模型。

3.3 儲能的選址定容規(guī)劃

儲能系統(tǒng)有利于平滑間歇式能源的功率波動、實現(xiàn)削峰填谷、改善配網(wǎng)的電壓質(zhì)量。儲能系統(tǒng)合理的選址定容在很大程度上影響著主動配電網(wǎng)對間歇式能源的完全消納以及配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運行。

文獻(xiàn)[58-59]分別以儲能裝置容量最小和初始投資最小為目標(biāo)建立儲能優(yōu)化配置的單目標(biāo)規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[60]考慮儲能的投資成本和發(fā)電成本，文獻(xiàn)[61]考慮配電網(wǎng)中儲能系統(tǒng)的削峰填谷能力、電壓質(zhì)量以及功率主動調(diào)節(jié)能力，文獻(xiàn)[62]考慮電網(wǎng)負(fù)荷特性、儲能造價以及風(fēng)電接納效益，分別建立了主動配電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化配置模型。文獻(xiàn)[63]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法求解儲能最優(yōu)配置。文獻(xiàn)[64]提出系統(tǒng)充裕度指標(biāo)計算方法，并通過充裕度指標(biāo)和棄風(fēng)期望指標(biāo)實現(xiàn)儲能容量的合理配置。文獻(xiàn)[65]計及了出力和負(fù)荷的預(yù)測誤差，采用區(qū)間估計方法得到儲能容量的配置。

4 未來研究方向展望

4.1 主動配電系統(tǒng)元件建模方法

4.1.1 考慮性能損耗及長期成本的元件建模

主動配電系統(tǒng)元件設(shè)備在投入運行后，其性能隨著時間推移逐漸劣化，其維修成本則逐漸增加，因此在對元件建模時需要綜合考慮元件的全壽命周期性能和成本。元件性能計算是一個復(fù)雜的大規(guī)模非線性過程，需要對折損過程進(jìn)行簡化。

4.1.2 源、網(wǎng)、荷隨機(jī)特性一體化建模

主動配電網(wǎng)的源、網(wǎng)、荷(儲)協(xié)調(diào)控制過程以及規(guī)劃過程均是在不確定性環(huán)境下的優(yōu)化過程。同時，負(fù)荷側(cè)也具備一定的不確定性。現(xiàn)有研究表明，主動配電網(wǎng)電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)的不確定性之間具備某種關(guān)聯(lián)特性，因此，在今后的研究中可采用整體建模思路對主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制、規(guī)劃面臨的隨機(jī)特性進(jìn)行整體建模。

4.2 面向規(guī)劃的主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制

4.2.1 面向中長期規(guī)劃的主動配電系統(tǒng)最優(yōu)潮流計算方法

現(xiàn)有的主動配電系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化模型主要是MINLP問題，求解算法也多為啟發(fā)式算法，計算性能難以滿足規(guī)劃計算的需求，求解最大的難點是潮流方程的非線性。配電網(wǎng)不同于輸電網(wǎng)，其高R/X比和電壓敏感特性決定了不能采用輸電網(wǎng)規(guī)劃中常用的直流潮流模型。同時，在進(jìn)行分布式電源和負(fù)荷協(xié)調(diào)控制時，由于分布式電源的擾動會影響負(fù)荷點的電壓，需要考慮負(fù)荷靜態(tài)電壓特性。因此，亟需改進(jìn)傳統(tǒng)配電網(wǎng)潮流模型，計及負(fù)荷靜態(tài)電壓特性，并在滿足計算精度的前提下提高運算速度和收斂性，構(gòu)造滿足配電網(wǎng)規(guī)劃計算要求的簡化潮流模型。

4.2.2 考慮源網(wǎng)荷隨機(jī)特性的日前調(diào)度策略

隨著大量可再生能源并網(wǎng)發(fā)電，發(fā)電側(cè)的隨機(jī)性顯著增加，同時負(fù)荷也具有一定的隨機(jī)性。風(fēng)電、光伏等不可控發(fā)電機(jī)組通過調(diào)度手段，可實現(xiàn)發(fā)電出力的相對可控。根據(jù)源網(wǎng)荷的隨機(jī)運行特性，制定合理的日前調(diào)度計劃，實現(xiàn)配電系統(tǒng)雙側(cè)的協(xié)調(diào)調(diào)度、削峰填谷和節(jié)能減排的功能。

4.3 主動配電網(wǎng)源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)規(guī)劃方法

4.3.1 考慮多主體協(xié)同的配電網(wǎng)規(guī)劃

隨著電力市場改革的推進(jìn)，廠網(wǎng)逐步分離，越來越多的投資主體參與到主動配電系統(tǒng)的建設(shè)中來。協(xié)調(diào)分布式電源發(fā)電商、配電公司、負(fù)荷集中商以及各個投資主體之間的利益成為亟待解決的難題，在配電網(wǎng)規(guī)劃階段就需加以重視。

4.3.2 計及源荷不確定性及相關(guān)性的配電網(wǎng)規(guī)劃

配電網(wǎng)源和荷均具有一定的不確定性，同時兩者之間又具有某種關(guān)聯(lián)性。這些不確定性和相關(guān)性對配電網(wǎng)的運行產(chǎn)生了不可忽視的影響。在配電網(wǎng)早期的規(guī)劃階段就需予以考慮。

4.3.3 考慮投資風(fēng)險的主動配電網(wǎng)規(guī)劃

隨著電力體制改革的逐步深化，供電企業(yè)成為市場經(jīng)濟(jì)中的一個主體，提高經(jīng)濟(jì)效益并降低投資風(fēng)險是其最關(guān)心的問題之一。從供電公司的角度出發(fā)，在主動配電網(wǎng)初期規(guī)劃時，需要考慮各種規(guī)劃方案帶來的投資成本和風(fēng)險問題。

5 結(jié)論

目前主動配電系統(tǒng)還處于研究和示范階段，本文基于主動配電系統(tǒng)的運行特點，從元件建模、優(yōu)化調(diào)度和規(guī)劃研究3個方面綜述了其規(guī)劃的現(xiàn)狀及存在問題，主要結(jié)論如下：

(1) 對主動配電系統(tǒng)中源、網(wǎng)、荷(儲)進(jìn)行建模是配網(wǎng)運行和優(yōu)化的基礎(chǔ)工作，今后的研究重點將是元件性能的深化建模和考慮不同時間尺度的元件建模。同時，考慮到源網(wǎng)荷的隨機(jī)性和相關(guān)性，對源網(wǎng)荷的一體化建模的研究也是未來的研究方向之一。

(2) 主動配電系統(tǒng)可控可調(diào)的對象較多，優(yōu)化調(diào)度模型也較為復(fù)雜，造成了求解的困難。如何簡化主動配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型，構(gòu)造滿足計算精度要求的高性能優(yōu)化調(diào)度模型是未來的研究方向之一。同時考慮源網(wǎng)荷的隨機(jī)特性的協(xié)調(diào)優(yōu)化模型也是未來主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行的研究方向之一。

(3) 主動配電系統(tǒng)的規(guī)劃研究目前主要集中于分布式電源的選址定容、配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃以及儲能的選址定容等方面，在未來電力市場和高滲透率分布式電源情景下，將主要研究考慮源荷相關(guān)性、投資風(fēng)險和多主體協(xié)調(diào)等方面的主動配電網(wǎng)規(guī)劃模型。

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A Review of Active Distribution System Planning with High Penetration Distributed Generation

YUAN Yue1, WU Han1, LU Dan1, YANG Su1, HUANG Junhui2, GUAN Zhijian2, HAN Jun2

(1. College of Energy and Electrical Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, Jiangsu Province, China;2. State Grid Jiangsu Economic Research Institute, Nanjing 210008, Jiangsu Province, China)

With the development of distributed generation, the planning of active distribution system faces a new challenge. From the aspects of the element modeling, optimal dispatch and the planning, this paper summarizes the research of the distribution network planning. Some optimal dispatch modeling methods and algorithms are studied. The related distributed generation configuration, energy storage systems configuration and active network planning are introduced in detail. At last, the prospect of the active network planning with high penetration distributed generation is outlined.

active distribution system; distribution network planning; optimal dispatch; distributed generation

袁越

TK02;TM 71

A

2096-2185(2016)01-0006-08

國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院項目(JE201601)

2016-05-21

袁越(1966—)，男，教授，博士研究生導(dǎo)師，研究方向為電力系統(tǒng)運行與控制、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)， yyuan@hhu.edu.cn；

吳涵(1990—)，男，博士研究生，研究方向為主動配電系統(tǒng)規(guī)劃、電力市場，wuhan@hhu.edu.cn；

陸丹 (1992—)，女，碩士研究生，研究方向為孤島微網(wǎng)風(fēng)險評估， ludan_hhu@163.com；

楊蘇(1992—)，男，碩士研究生，主要從事微網(wǎng)風(fēng)險評估研究，yangsu0205@126.com；

黃俊輝(1965—)，男，本科，高級工程師，主要從事電網(wǎng)規(guī)劃及相關(guān)管理工作，huangjh@js.sgcc.com.cn；

關(guān)志堅(1971—)，男，碩士，高級工程師，主要從事配電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)管理工作;

韓俊(1985—)，男，博士，高級工程師，主要從事配電網(wǎng)規(guī)劃及相關(guān)理論應(yīng)用研究工作，hjchallenge@126.com。

Project supported by State Grid Jiangsu Economic Research Institute Program(JE201601)