柔性互联协调规划｜《中国电力高比例分布式电

　　下的谋划结果及明白上述4种区别计划，协作谋划方式的有用性和优秀性验证了本文所提中低压柔性互联。

　　最先1），压柔性互联安装可选装置名望集结确定低压台区可联组合集结和中。力过剩台区举行配对将重载台区与光伏出太平洋在线下载台区间隔再纠合，光伏服从过剩台区与凡是台区配对将其他重载台区与凡是台区、其他，组合集结为{(3获得低压台区可联,、(424),、(55),、(76),、(88),、(89),、(1329),、(1431),、(1515),、(1716),、(1818),、(2033),、(2121),、(2322),、(2424),、(2625),、(2727),、(3128),)}32。联络线）采用本文所提谋划模子及求解方式中压柔性互联安装可选装置名望集结为4条，压柔性互联谋划结果获得算例体例的中低。合集结为{(3低压台区互联组,、(424),、(55),、(86),(139)、,、(1431),、(1715),、(1818),、(2033),、(2321),、(2624),、(3127),)}32，容量结果如表3所示台区低压VSC装置。C的装置名望为联络线 kV·A中压柔性互联安装B2B VS。结果可知由谋划，表接入光伏发电的台区互联台区及除互联台区，低压VSC均装置了，间功率调换的效用以供应互联台区之，光伏发电供能相易负载及为没有互联台区的，坎坷压台区的光伏发电消纳率减幼台区变压器负载率及提；装置了中压B2B VSC互联中压馈线终局节点之间，线间的功率传输举行区别中压馈，馈线的景色发电消纳率以淘汰网损和进步中压。

　　层方向函数med为中；性互联摆设年运转本钱FFIDM为中压柔；级电网年购电本钱Fbuy为向上，购电本钱和网损包含低压台区年。VSC的投资本钱等年值和年运转保护本钱组成中压柔性互联摆设年运转本钱由中压B2B ，为

　　计划2相较于计划1由表4可知：1），8.2万元网损淘汰2，和从上司电网年购电本钱）淘汰57.79万元体例年归纳运转本钱（包含互联安装年运转本钱，.16%低落了8，纳率进步了2.72个百分点中压馈线接入景色发电的消，损及进步散布式能源的消纳才华表白中压柔性互联能有用低落网。相较于计划12）计划3，方差淘汰195.16台区变压器负载率的年，淘汰59.56万元体例年归纳运转本钱，.41%低落了8，率进步了16.58个百分点低压台区接入光伏发电的消纳，压器负载率及进步散布式能源的消纳率表白低压柔性互联能明显平衡台区变，统运转经济性进而进步系。相较于计划13）计划4，本钱添加6.65万元中低压互联安装年运转，淘汰133.91万元而体例年归纳运转本钱，9.01%低落了1，方差淘汰228.92台区变压器负载率的年，的消纳率永诀进步了19.94和6.6个百分点低压台区接入光伏发电和中压馈线接入景色发电，高比例光伏发电配电网的运转经济性表白中低压柔性互联能有用进步含，负载率的平衡性及台区变压器。7可知由图，较于计划1计划4相，21变压器负载率巨细更靠拢表率日1的电压台区20、，差更幼且峰谷，重载、过载的危害淘汰了台区变压器。

　　HT,i变压器高压侧视正在功率i(t)为t时段台区，层返回由下；TC,变压器的额定容量i为低压台区i；区变压器个数NT为低压台；型日d包括的天数πd为一年中典；型日集结D为典；一切时段集结T为表率日的。型的抑造条目上层谋划模为

　　求解上层谋划模子采用APSO算法，装名望及低压VSC装置容量目标是确定低压柔性互联的安。和群体研习因子采用式（19）表面动态转变本文APSO算法中惯性权重、个人研习因子。

　　谋划模子属于大范畴羼杂整数非线性谋划题目本文提出的配电网中低压柔性互联三层协作，包括基层的运转优化方向函数思量到模子的中层方向函数，求解效能与收敛性为了进步模子的，层模子转化为单层模子本文将中层模子和下，式（18）方向函数为，）、式（12）~（17）抑造条目为式（1）~（4。的求解转化为双层求解进而将三层谋划模子，相纠合的羼杂算法举行求解采用APSO和SOCP。

　　MmDG,压馈线景色发电最大服从i为t岁月节点i的中；GLmPD,区i的景色发电最大服从i(t)为t岁月低压台。途潮水太平抑造节点电压与线为

　　stributed generation柔性互联技能是管理高比例散布式电源（di，多题目的有用权术之一DG）配电网面对诸。中压与低压柔性互联协作谋划方式提出了一种基于多层优化的配电网。先首， interconnected devices征战基于电力电子柔性互联摆设（flexible，性互联配电网潮水模子FID）的中低压柔。后然，调谋划模子构修三层协，区变压器负载率的年方差最幼为方向上层以低压FID年运转本钱及台，从上司电网年购电本钱最幼为方向中层以中压FID年运转本钱及，ID的装置名望与容量永诀计划低压和中压F，电本钱最幼为方向优化体例运转基层以各场景的从上司电网购，阶锥谋划相纠合的羼杂算法求解并采用自适当粒子群优化和二。后最， 33节点配电网举行算例明白采用含高比例DG的IEEE，合运转本钱低落了19.01%通过柔性互联谋划体例的年综，方差淘汰了82.59%台区变压器负载率的年，划模子的有用性验证了所提规。

　　层方向函数up为上；优化方向的系数ξ1、ξ2为子；性互联摆设年运转本钱FFIDL为低压柔，值和年运转保护本钱包含投资本钱等年；变压器负载率的年方差DVLR为低压台区。分段链式低压柔性互联络构下基于低压VSC的直流母线，低压VSC和直流联络线低压柔性互联安装包含，电压等第低且长度较短思量到直流联络线的，作忽视管束其保护本钱，则有

　　联的装置名望及低压VSC装置容量下中层模子正在由上层模子给定低压柔性互，级电网年购电本钱之和最幼为方向以中压互联安装年运转本钱与从上，联安装的装置名望与容量获得最优的中压柔性互。方向函数该模子的为

　　表5与表31）比较，区变压器负载率的年方差可知及2种谋划方式下的低压台，法相较于谋划方式1本文提出的谋划方，年方差淘汰25.02台区变压器负载率的，性更好平衡。优化了低压台区变压器负载率这是因为谋划方式1下第1步，会调换低压台区变压器负载率而第2步的中压柔性互联谋划，衡性变差使得其均。

　　可联组合集结1为低压台区；个组合的台区是否互联xn表现Ω1中第n，组合的台区互联xn=1表现该，表现不互联xn=0；台区可联集结Ω2为低压；CLISVS,压VSC的装置容量i为Ω2中台区i低；台区间直流联络线长度Ln为第n个组合的；C的单元容量的投资本钱和年运转保护用度λVSCL、ωVSCL永诀为低压VS；VSC和直流联络线的运用年限уVSCL、уL永诀为低压；的单元长度投资本钱ρL为直流联络线；贴现率d为。负载率的年方差低压台区变压器为

　　例散布式电源配电网柔性互联谋划将是下一步的切磋要点思量电动汽车、新型储能、可调负荷豪爽接入下的高比。

　　i互联的台区集结i为与低压台区；GLPD,台区i的景色消纳服从i(t)为t岁月低压；DLP,i的直流负荷功率i(t)为台区；DLP,、j的直流联络线有功功率ij(t)为互联台区i，DLP,向互联台区j输送有功功率ij(t)＞0表现台区i，之反，台区i输送有功功率表现互联台区j向；DLA,的功率传输损耗系数ij为直流联络线。性互联协作谋划模02 中低压柔型

　　的中低压柔性互联谋划结果获得谋划方式1下算例体例。合集结为{(3低压台区互联组,、(424),、(55),、(76),、(88),、(89),、(1329),、(1431),、(1815),、(2033),、(2421),、(2625),、(3127),)}32，C的装置名望为联络线 kV·A中压柔性互联安装B2B VS。中其，2:00的台区变压器负载率如表5所示低压VSC装置容量及其表率日1下1。本永诀为9.92万元和3.51万元获得低压、中压柔性互联摆设年运转成，的年方差为73.28低压台区变压器负载率，本为605.92万元从上司电网年购电成，.98万元网损为24，永诀为95.91%和94.21%低压和中压接入的景色发电消纳率。

　　代的惯性权重、个人和群体研习因子k、c1k、c2k永诀为第k次迭；性权重的最大值和最幼值ωmax、ωmin为惯；、c1minc1max，体和群体研习因子的最大值和最幼值c2max、c2min永诀为个；最大迭代次数kmax为。和基层模子转化后的单层模子采用SOCP求解由中层模子，变换和线]二阶锥等效。表此，策画的杂乱度为淘汰谋划，无接入DG及其负荷和变压器容量巨细基于低压台区之间的间隔和台区有、，可联组合集结确定低压台区；要紧装置于古板联络开闭处并按照中压柔性互联安装，置可选装置名望集结确定中压柔性互联装。

　　ies curves of wind turbine图5 表率日1的风/光/荷时序弧线 Time ser, a typical day PV and load in1

　　节点i正在t岁月的注入有功和无功功率i(t)、Qi(t)永诀为配电网，电网节点注入功率为正偏向取中压B2B VSC 向；点i的电压幅值Ui(t)为节；i、k的相位差及其连合线途电导和导纳δik(t)、Gik、Bik别为节点，(t)–δk(t)δik(t)=δi，永诀为节点i、k的相位δi(t)、δk(t)；为节点数Nbus；GMPD,、QDGMi(t),t)i(，SCMPV,QVSCMi(t)、,馈线B VSC注入有功和无功功率i(t)永诀为t岁月节点i的中压；THP,、QTHi(t),压器高压侧有功和无功功率i(t)为t岁月台区i变。VSC将配电网节点2）中压B2B i

　　性互联协作谋划模子2）提出的中低压柔，互联谋划的特点思量了低压柔性，柔性互联潮水相闭的性情及低压柔性互联与中压，柔性互联的优化谋划将上层用于实行低压，器负载率的年方差最幼思量了低压台区变压，电网年购电本钱最幼中层思量了向上司，性互联的优化谋划用于实行中压柔，性互联办法使得通过柔，线及低压台区间的消纳和功率互济实行高比例散布式电源的跨中压馈，率的平衡性和体例的运转经济本能够擢升低压台区变压器负载。

　　CLmVS,C的最大可装置容量i为台区i低压VS；低压VSC装置容量SVSCLI为单元，幼可优化装置容量即低压VSC最；SCLmV,负整数i为非。中层谋划模2.2 型

　　3可知由表，率的巨细额表靠拢各台区变压器负载。6可知由图，流联络线且摇动幼台区26通过直，压馈线永诀接收和注入功率联络线B VSC从区别中。运转能平衡低压台区变压器负载率表知道中低压柔性互联及其优化，高景色放电消纳率淘汰体例网损及提。联谋划结果及明白上述中低压柔性互，柔性互联协作谋划模子的有用性验证了本文所提配电网中低压。

　　层方向函数OP为下。））、中低压柔性互联运转抑造、景色消纳服从抑造、节点电压与线途太平抑造基层模子的抑造条目包含中低压柔性互联配电网潮水平均抑造（式（1）~（4。

　　运转优化周期的从上司电网购电本钱基层模子最幼化表率日下每个经济，统运转状况以优化系。方向函数该模子的为

　　方式相较于谋划方式12）本文提出的谋划，容量添加250 kV·A中压B2B VSC的装置，行本钱添加1.36万元中压B2B VSC年运，4.69万元而网损淘汰，淘汰44.91万元体例年归纳运转本钱，.25%低落了7。表此，的消纳率永诀进步了3.84和5.77个百分点低压台区接入光伏发电和中压馈线接入景色发电。划方式正在知足体例运转抑造的条目下表白本文提出的中低柔性互联协作规，电源配电网的低压台区医治确保含高比例间歇性散布式，行优化才华相配合与体例医治、运，器负载率的平衡性最好实行了低压台区变压，运转本钱最幼化及配电公司归纳，的经济性与可行性进步了谋划计划。

　　性互联谋划配电网柔，性互联采用的根基布局最先须确定中低压柔。滚动和低本钱的上风VSC拥有双向功率，象限瞬时聪明统造不妨实行潮水的四，性互联的需求合适配电网柔。VSC动作低压FID低压柔性互联常采用，G性情及负荷需求按照台区接入的D，线聚积装备和分段涣散式装备互联络构可采用民多直流母，链式和直流母线种布局后者包含直流母线分段，及供电牢靠性请求较高的场景合用于互联台区的间距较远。OP动作中压FID中压柔性互联常以S，o back voltage source converterSOP整体实行办法之一是采用背靠背电压源型变流器（back t，VSC）B2B 。母线分段链式低压柔性互联络构本文采用基于低压VSC的直流，SC的中压柔性互联络构以及基于中压B2B V。

　　的谋划计划设备区别，柔性互联谋划计划1：无；中压柔性互联谋划计划2：仅举行；低压柔性互联谋划计划3：仅举行；中低压柔性互联谋划计划4：本文提出的。中其，流负荷的台区装备低压VSC计划1对含有光伏发电及直，优化方向惟有运转；征战双层谋划模子计划2和计划3均，行优化方向基层均为运，低压柔性互联摆设年运转本钱及低压台区变压器负载率的年方差最幼为方向函数上层永诀以中压互联安装年运转本钱及向上司电网年购电本钱最幼为方向函数、。划计划下的结果如表4所示获得算例体例4种区别规，中其，R

　　ID举行中压馈线间及低压台区间的功率交互配电网中低压柔性互联谋划的目标是通过F，压馈线和低压台区消纳实行散布式能源跨中，变压器的负载变动以及低压台区重载高比例分布式电源配电网中低压，济优化与太平运转进而实行配电网经。

　　谋划及其优化运转下3）中低压柔性互联，运转本钱为5.72万元获得低压柔性互联摆设年，的年方差为48.26低压台区变压器负载率，网年购电本钱之和为568.72万元中压互联安装年运转本钱与向上司电，永诀为99.98%和99.75%中压和低压接入的景色发电消纳率。区变压器负载率如表3所示表率日1下12:00的台，-27的直流联络线有功功表率日1下互联台区26率

　　0CPU、32.00 GB内存的部分策画机上正在装备为Intel Core i7-970，提配电网中低压柔性互联协作谋划模子求解的轨范采用软件Matlab R2022b编造本文所，置种群范畴为100APSO算法中设，次数为80最大迭代，值永诀为0.9和0.4惯性权重的最大值和最幼，大值与最幼值永诀为2和1个人和群体研习因子的最；Gurobi 9.5.2贸易求解器SOCP挪用Yalmip东西箱和。

　　敛则告终倘使收，量及中压柔性互联安装的装置名望与容量并输出低压柔性互联的装置名望与装置容，办法3）不然返回。

　　HdT,、PDGdi(t),PVSCMdi(t)、,)、Pdi(t,)、Qdl(t,节点i的中压馈线B VSC注入有功功率、第l条线途有功和无功功率l(t)永诀为表率日d下t时段的低压台区i变压器高压侧有功功率、；压台区个数NDA为低，DA=NT本文设备N；条线途电阻Rl为第l，网额定电压Ue为配电；途集结L为线；分时购电价钱f(t)为；运转优化周期Δt为经济。型的抑造条目中层谋划模为

　　配电网潮水模子可知由中低压柔性互联，的潮水拥有耦合特点中压互联与低压互联；表此，划题目要紧受低压台区间距、有无接入DG低压柔性互联安装的装置名望与装置容量规，器容量巨细的影响及负荷和台区变压。此由，压互联举行协作谋划本文将中压互联与低，运转的说合优化并思量到谋划与，层的思念采用分，层协作谋划模子框架如图2所示构修配电网中低压柔性互联三，中其，压柔性互联的优化谋划上层模子用于实行低，及低压台区变压器负载率的年方差最幼方向函数为低压互联安装年运转本钱；压柔性互联的优化谋划中层模子用于实行中，本钱及从上司电网年购电本钱最幼方向函数为中压互联安装年运转；级电网购电本钱最幼为方向基层模子以每个场景的从上，配电网体例的运转优化实行中低压柔性互联。

　　33节点配电网算例体例设备含DG的IEEE ，如图4所示其拓扑布局，永诀为10 kV和0.4 kV中压馈线、低压台区的电压等第，光伏发电的名望如图4所示中压馈线接入风力发电和，0 kW和600 kW其有功容量永诀为40，流负荷和变压器参数如表1所示低压台区接入的光伏发电、交直。台区变压器额定容量的49.06%、22.04%中压景色接入容量、低压台区光伏接入容量永诀占，统含散布式电源占比高评释本配电网算例系。低压柔性互联谋划时对算例体例举行中，C的直流母线分段链式互联络构低压柔性互联采用基于低压VS，用中压B2B VSC中压柔性互联摆设采，条联络线个表率日待选装置名望为4，天、120天、130天和25天各表率日包括的天数永诀为90，荷时序弧线所示表率日1的景色，置如表2所示其他参数设。

　　络参数及景色荷参数1）获取配电网网柔性互联协调规划｜《中国电力，压柔性互联安装可选装置名望集结确定低压台区可联组合集结及中；

　　统造办法UdcQ，传输功率的聪明统造实行对2条馈线之间；.4 kV变压器从中压馈线取电各低压台区通过10 kV/0，正在0.4 kV相易母线上低压VSC和相易负荷接，到低压VSC直流侧母线上低压台区DG和直流负荷接；倒送电给中压馈线区别意低压台区，过直流联络线相连互联台区之间通，行台区间功率调换配合低压VSC进。

　　低压台区变压器负载率的年方差最幼为方向上层模子以低压柔性互联摆设年运转本钱及，及低压VSC装置容量的谋划举行低压柔性互联的装置名望，最幼化函数将其转化为为

　　法1为先谋划低压柔性互联设备中低压柔性互联谋划方，压柔性互联再谋划中。本及低压台区变压器负载率的年方差最幼为方向函数该谋划方式先采用上层以低压柔性互联摆设年运转成，举行低压柔性互联谋划基层为运转优化方向，联后的配电网拓扑再基于低压柔性互，向上司电网年购电本钱最幼为方向函数采用上层中压互联安装年运转本钱及，举行中压柔性互联谋划基层为运转优化方向。提出的谋划方式举行谋划比较明白对算例体例采用谋划方式1与本文。

　　CMmVS,Ci的最大可装置容量i为中压B2B VS；B2B VSC装置容量SVSCMI为单元中压，SC最幼可优化装置容量即装置中压B2B V；SCMmV,负整数i为非。基层谋划模2.3 型

　　LT,、ΔPT0i(t),PTki、Δ,侧有功功率、空载和额定负载有功损耗i永诀为t岁月低压台区i变压器低压；台区变压器负载率βi(t)为低压；AIP,、PAOi(t),、PDIi(t),、PDOi(t),器的低压VSC相易、直流端口有功功率i(t)永诀为流入和流出台区i变压，下PAIt岁月,、PAOi(t),其一为0i(t)，DIP,、PDOi(t),其一为0i(t)；ALP,i的相易负荷有功功率i(t)为低压台区；SCLSV,VSC的视正在功率i(t)为低压；AIQ,VSC相易端口的无功功率i(t)为台区i流入低压；SCLAV,C的损耗系数i为低压VS。功率方程直流区域为

　　置可选装置名望集结3为中压柔性互联装；CMISVS,互联安装i的装置容量i表现Ω3的中压柔性，要装置中压B2B VSC取值为0时以为该名望不需，也确定了装置名望正在确定容量的同时；VSC的单元容量投资本钱和年运转保护用度λVSCM、ωVSCM永诀为中压B2B ；B VSC的运用年限уVSCM为中压B2。

　　许的最大传输有功功率DLm为直流联络线允；器的重载系数βz为变压， 0.7~0.8平常运转下大凡取。联运转抑造中压柔性互为

　　点电压幅值的最幼值和最大值min、Umax永诀为节，u.和1.05 p.u.本文永诀取0.95 p.；ijI,j电流幅值的上限max为线途i。划模子求03 规解