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基于二阶锥规划的配电网源-网-荷-储联合规划方法设计

来源：电工电气发布时间：2024-05-08 11:08 浏览次数：9

基于二阶锥规划的配电网源-网-荷-储联合规划方法设计

陈虹羽，马洪伟

(上海电机学院商学院，上海 201306)

摘要：随着高比例分布式光伏接入配电网，如何对线路进行规划与源- 储定址定容成为无法避免的问题。提出了配电网源- 网- 荷- 储双层联合扩展规划策略，上层以配电网系统网络年投资费用最小和网损惩罚费用最小为目标建立线路规划模型，实现对配电网线路走向的改进；下层针对源、荷的不确定性以配电网运行收益最大为目标建立配电网源- 储定址定容模型，同时引入不确定性参数对源- 荷不确定性集的范围进行约束。针对所建双层规划模型非线性、难求解问题，基于二阶锥松弛算法将上述非凸、非线性优化规划模型转换为二阶锥优化模型，进而获得全局最优解，以此得到分布式光伏以及储能的最佳接入位置和容量。仿真结果表明, 该方法可有效降低配电网的规划成本，促进分布式电源的消纳。

关键词： 主动配电网；分布式电源；二阶锥松弛；双层联合规划

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2024)04-0027-07

Design of Source-Grid-Load-Storage Joint Planning Method for

Distribution Network Based on Second-Order Cone Planning

CHEN Hong-yu, MA Hong-wei

（School of Business, Shanghai Dianji University, Shanghai 201306, China）

Abstract: With the high proportion of distributed photovoltaic accesses to the distribution network, how to plan the transmission line and how to locate and determine the capacity of the source-storage has become an inevitable problem. In this paper, a dual-layer joint expansion planning strategy on source-grid-load-storage of distribution network is proposed. The upper layer establishes a line planning model with the goal of minimizing annual investment cost and network loss penalty cost of the distribution network system, to achiev improvements in the direction of the distribution network lines; the lower layer in view of the uncertainty of source and load, the source-storage addressing and capacity setting model of the distribution network is established with the goal of maximizing the operation income of the distribution network, and the uncertainty parameters are introduced to constrain the range of the source-load uncertainty set. To solve the non-linear and difficult optimization problems in the proposed dual-layer planning model, the above non-convex and nonlinear optimal programming model is transformed into a second-order cone optimization model based on the second-order cone relaxation algorithm and then the global optimal solution is realized, so as to obtain the optimal access location and capacity of distributed photovoltaic and energy storage. The simulation results show that the proposed method can effectively reduce the planning cost of the distribution network and promote the consumption of distributed power source.

Key words: active distribution network; distributed power source; second-order cone relaxation; dual-layer joint planning

参考文献

[1] 刘科研，盛万兴，马晓晨，等. 基于多种群遗传算法的分布式光伏接入配电网规划研究[J] . 太阳能学报，2021，42(6) ：146-155.

[2] 吴涵，孙力文，项晟，等. 计及可再生能源与负荷高维时序相关性的主动配电网扩展规划[J]. 电力系统自动化，2022，46(16) ：40-51.

[3] 吴璐阳，辛洁晴，王承民. 计入用户从众心理的分布式光伏装机容量预测[J] . 电力系统自动化，2022，46(14) ：83-92.

[4] 张汀荟，谢明成，王蓓蓓，等. 分布式光伏的共享价值及其对配电网影响的系统动力学仿真[J]. 电力系统自动化，2021，45(18) ：35-44.

[5] 马天祥，程肖，贾伯岩，等. 基于不确定二层规划模型的主动配电网故障恢复方法[J]. 电力系统保护与控制，2019，47(6) ：48-57.

[6] 杨瑾，宋春，杨楠. 基于粒子群优化算法的分布式电源最优配置研究[J]. 湖北电力，2023，43(3) ：64-69.

[7] 侯帅辉，张新燕，代玥，等. 计及储能配合与需求侧响应的主动配电网分布式电源规划[J] . 现代电子技术， 2022，45(23) ：132-137.

[8] 孙建梅，胡嘉栋，蔚芳. 基于改进场景聚类法的主动配电网中分布式电源准入容量规划[J]. 科学技术与工程， 2021，21(1) ：194-200.

[9] 蔡子龙，束洪春，单节杉. 考虑运营成本的电动公交车集群换电优化调度策略[J] . 电力系统自动化，2022，46(17) ：205-217.

[10] 李翠萍，东哲民，李军徽，等. 提升配电网新能源消纳能力的分布式储能集群优化控制策略[J]. 电力系统自动化，2021，45(23) ：76-83.

[11] 徐小琴，郑旭，王思聪，等. 基于改进遗传退火算法的输配电网协调规划方法[J] . 电力系统保护与控制，2021，49(15) ：124-131.

[12] 潘明夷，刘念，雷金勇. 含热电联产机组的分布式能源集群动态划分方法[J] . 电力系统自动化，2021，45(1) ：168-176.

[13] 丁明，方慧，毕锐，等. 基于集群划分的配电网分布式光伏与储能选址定容规划[J] . 中国电机工程学报，2019，39(8) ：2187-2201.

[14] 成晟. 含分布式电源的三相不平衡配电网重构技术研究[D]. 南京：东南大学，2019.

[15] CHEN B, CHEN C, WANG J H, et al.Sequential service restoration for unbalanced distribution systems and microgrids[J].IEEE Transactions on Power Systems， 2018， 33(2) ：1507-1520.

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