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基于凸包辨识的主动配电网电压-功率聚合可行域研究

来源：电工电气发布时间：2026-01-26 10:26浏览次数：2

基于凸包辨识的主动配电网电压-功率聚合可行域研究

赵智勇，李岩，李卫军，李志前，冯华威

(国网河南省电力公司驻马店供电公司，河南驻马店 463000)

摘要：随着分布式资源的加速渗透，新型电力系统运行面临着更大的不确定性，配电网电压越限、潮流阻塞等安全问题的风险进一步提升，据此聚合配电网中的海量异质资源，充分发挥分布式资源的灵活性，有助于电力系统的安全稳定运行，进一步提升电力系统运行经济性。提出了一种基于凸包辨识的主动配电网电压-功率聚合方法。该方法基于配电网与分布式资源的运行约束，考虑了配电网根节点电压对输入功率的影响，构建了含分布式资源的配电网根节点电压-功率可行域模型，并以多面体的形式将可行域可视化，形象表征了主动配电网根节点电压-功率的可行范围。通过多规模的算例分析，验证了所提方法的有效性和通用性。

关键词： 聚合；主动配电网；凸包辨识；可行域；分布式资源

中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：2097-6623(2026)01-0037-08

Research on Voltage-Power Aggregation Feasible Region for Active

Distribution Networks Based on Convex Hull Identification

ZHAO Zhi-yong, LI Yan, LI Wei-jun, LI Zhi-qian, FENG Hua-wei

（Zhumadian Power Supply Company of State Grid Henan Electric Power Co., Ltd., Zhumadian, 463000, China）

Abstract: With the rapid integration of distributed energy resources, the new-type power systems are experiencing heightened operational uncertainties,which led to increased risks of safety issues such as voltage over-limit and power flow blockage in distribution networks. Based on this, aggregating the massive heterogeneous resources in the distribution network and giving full play to the flexibility of distributed resources is conducive to the safe and stable operation of the power system and further improves the economic operation of the power system.This paper proposes a voltage-power aggregation method for active distribution networks based on convex hull identification. This method is based on the operational constraints of distribution networks and distributed resources. It considers the influence of the root node voltage of the distribution network on the input power, constructs a feasible region model of the root node voltage and power of the distribution network containing distributed resources, and visualizes the feasible region in the form of a polyhedron, vividly representing the feasible range of the root node voltage and power of the active distribution network. Through multi-scale case studies, the effectiveness and universality of the proposed method were verified.

Key words: aggregation; active distribution network; convex hull identification; feasible region; distributed energy resource

参考文献

[1] 卓振宇，张宁，谢小荣，等. 高比例可再生能源电力系统关键技术及发展挑战[J] . 电力系统自动化，2021，45(9) ：171-191.

[2] 陈正磊，史梦梦，王一帆，等. 欧美能源政策和电力系统发展战略对我国新型电力系统建设的启示[J]. 电力需求侧管理，2025，27(1) ：113-118.

[3] 李晖，刘栋，姚丹阳. 面向碳达峰碳中和目标的我国电力系统发展研判[J] . 中国电机工程学报，2021，41(18) ：6245-6258.

[4] 国家能源局. 国家能源局发布 2025 年 1—8 月份全国电力工业统计数据，风光装机约 17 亿千瓦[EB/OL] .(2025-09-26)[2025-10-23].https://www.nea.gov.cn/20250926/2e8e a0184702461f8531527b015964d5/c.html.

[5] 王思远，吴文传. 灵活性资源聚合参考模型与量化指标体系[J]. 电力系统自动化，2024，48(3) ：1-9.

[6] 吴争，甘海庆. 电力市场环境下需求侧资源评估与调控综述[J]. 电力需求侧管理，2024，26(1) ：1-8.

[7] 王宣元，高洪超，张浩，等. 面向新型电力系统的灵活资源聚合技术应用场景分析及建设启示[J]. 电力需求侧管理，2022，24(1) ：73-80.

[8] HELENO M, SOARES R, SUMAILI J, et al.Estimation of the flexibility range in the transmissiondistribution boundary[C]//2015 IEEE Eindhoven PowerTech，2015.

[9] RIAZ S , MANCARELLA P . On feasibility and flexibility operating regions of virtual power plants and TSO/DSO interfaces[C]//2019 IEEE Milan PowerTech，2019.

[10] ZHAO Lin, ZHANG Wei, HAO He, et al.A geometric approach to aggregate flexibility modeling of thermostatically controlled loads[J].IEEE Transactions on Power Systems，2017，32(6) ：4721-4731.

[11] 栗子豪，李铁，吴文传，等. 基于 Minkowski Sum 的热泵负荷调度灵活性聚合方法[J] . 电力系统自动化，2019，43(5) ：14-21.

[12] 童宇轩，胡俊杰，杜昊明，等. 基于虚拟电池模型的外逼近闵可夫斯基热泵负荷调节可行域聚合方法[J] .电网技术，2024，48(8) ：3340-3349.

[13] 高洪超，李楚一，王冠雄，等. 聚合规模化 5G 基站的虚拟电厂动态构建与响应实证[J] . 电力系统自动化，2024，48(18) ：47-55.

[14] 徐天韵，陈涛，张鑫，等. 基于奇诺多面体的虚拟电厂分布式资源广域聚合调控方法[J] . 电力系统自动化，2024，48(18) ：139-148.

[15] 张怀宇，昌力，曹路，等. 基于改进奇诺多面体的需求侧资源可行域聚合研究[J] . 电力需求侧管理，2024，26(2) ：1-7.

[16] 吴玫蓉，李旭涛，白杨，等. 虚拟电厂资源聚合运行边界评估方法[J]. 电力需求侧管理，2025，27(2) ：1-7.

[17] OLIVELLA-ROSELL P, BULLICH-MASSAGUE E, ARAGUESPENALBA M, et al.Optimization problem for meeting distribution system operator requests in local flexibility markets with distributed energy resources[J].Applied Energy，2018，210 ：881-895.

[18] CORREA-FLOREZ C A, MICHIORRI A, KARINIOTAKIS G.Optimal participation of residential aggregators in energy and local flexibility markets[J].IEEE Transactions on Smart Grid，2020，11(2)：1644-1656.

[19] 李春燕，王东，张鹏，等. 计及负荷聚合商调度优先权的独立微网双层实时调度模型[J] . 电力系统自动化，2017，41(6) ：37-43.

[20] TAN Z, YAN Z, ZHONG H, et al.Non-iterative solution for coordinated optimal dispatch via equivalent projection—part Ⅱ: Method and applications[J].IEEE Transactions on Power Systems，2024，39(1) ：890-898.

[21] BARAN M E, WU F F.Network reconfiguration in distribution systems for loss reduction and load balancing[J].IEEE Power Engineering Review，1989，4(2) ：1401-1407.

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