輸配電網(wǎng)間的交互愈加緊密,因此在規(guī)劃中考慮兩者間的協(xié)調(diào)關(guān)系是十分必要的。對(duì)此,提出了一種基于交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers, ADMM）及最優(yōu)潮流（OPF）的輸配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃方法。該方法首先通過(guò)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)潮流,以輸配電網(wǎng)連結(jié)處的傳輸功率作為耦合變量建立輸配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃模型,并將耦合變量作為共享變量,利用ADMM算法求解模型得到電網(wǎng)規(guī)劃初步方案。然后提出劃分子算法對(duì)配電網(wǎng)側(cè)規(guī)劃初步方案中的各變電站所帶供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行獨(dú)立劃分得到配電網(wǎng)側(cè)規(guī)劃最終方案,據(jù)此優(yōu)化輸電網(wǎng)側(cè)規(guī)劃初步方案。最后將兩側(cè)電網(wǎng)規(guī)劃最終方案加以整合。通過(guò)對(duì)IEEE-14節(jié)點(diǎn)輸電網(wǎng)與54節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)的耦合系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,并對(duì)比不考慮輸配電網(wǎng)協(xié)調(diào)關(guān)系時(shí)的電網(wǎng)規(guī)劃方案,驗(yàn)證了該方法的合理性和有效性。 

【文章來(lái)源】：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(16)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

待規(guī)劃配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

鞴婊?椒?-23-(33)，則可分兩種情況討論：DP0(36)1)若該變電站是待建變電站，則該變電站無(wú)需建設(shè)。可在電網(wǎng)規(guī)劃初步方案中將該變電站及與其直接相連的線路刪除。2)若該變電站為已建變電站，則其所帶供電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)即為原結(jié)構(gòu)，無(wú)需新增線路�？蓪⑴c該變電站及與該變電站所帶原供電網(wǎng)絡(luò)直接相連的線路刪除。Step3：若某一變電站計(jì)算得到的DP值不滿足式(33)，則需劃分邊界供電線路及相關(guān)負(fù)荷，如圖3所示。其中實(shí)線表示已建線路，虛線表示求解得到的電網(wǎng)規(guī)劃初步方案中確定要建設(shè)的待建線路。圖3供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分層示意圖Fig.3Schematicdiagramofhierarchicalnetworkstructure本文將已建線路與待建線路的交點(diǎn)稱為邊界節(jié)點(diǎn)，首先根據(jù)式(37)計(jì)算變電站所帶供電網(wǎng)絡(luò)中各邊界節(jié)點(diǎn)的外送功率outP并剔除值小于0的邊界節(jié)點(diǎn)，比較剩下各邊界節(jié)點(diǎn)outP值的大小，從中選出值最大的邊界節(jié)點(diǎn)并記為maxN。,outkkllOLPP(37)式中：kOL為與邊界節(jié)點(diǎn)k相連且不與其他變電站已建線路相連的待建線路集合；lP為待建線路上的傳輸功率，功率正方向?yàn)橐赃吔绻?jié)點(diǎn)k為起始節(jié)點(diǎn)指向線路另一端的方向。outP值越小則其所對(duì)應(yīng)的邊界節(jié)點(diǎn)越獨(dú)立。然后選出與節(jié)點(diǎn)maxN相連且傳輸功率值為正的線路中末端節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷值最接近該變電站DP值且負(fù)荷值位于區(qū)間D0,2P的待建線路，并將其劃入該變電站所帶供電網(wǎng)絡(luò)，若不存在滿足該條件的線路，則將當(dāng)前變電站所帶供電網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立劃分出來(lái)即可。接著將新劃入線路視為已建線路，更新邊界節(jié)點(diǎn)，重復(fù)前述劃分方法，直至不存在滿足條件的線路為止。以圖3(a)情況為例進(jìn)行說(shuō)明。選取節(jié)點(diǎn)S、2和4作為邊界節(jié)點(diǎn)并計(jì)算其outP值，假

-24-電力系統(tǒng)保護(hù)與控制圖4IEEE-14節(jié)點(diǎn)輸電網(wǎng)拓?fù)鋱DFig.4TopologyofIEEE-14bussystem忍上限pridual0.01。最優(yōu)潮流計(jì)算時(shí)輸配電網(wǎng)側(cè)分別選取節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)S1為平衡節(jié)點(diǎn)。由于配電網(wǎng)側(cè)變電站S1和S2有已建供電網(wǎng)絡(luò)，所以在規(guī)劃時(shí)這兩個(gè)變電站處的等效電源出力下限為其各自已建供電網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷總和，出力上限為配電網(wǎng)側(cè)負(fù)荷總值減去其余變電站已建供電網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷總和，經(jīng)計(jì)算得變電站S1、S2、S3和S4處等效電源出力下限值分別為16.4MW、6MW、0MW和0MW，出力上限值分別為34.4MW、24MW、18MW和18MW，從而選取共享變量的初始值為1TDP186.87.87.8�；谏鲜鰠�(shù)對(duì)輸配電網(wǎng)的耦合系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃，得到初步規(guī)劃方案如圖5和圖6所示。紅色線段表示新建線路方案，可見(jiàn)在配電網(wǎng)側(cè)規(guī)劃初步方案中各變電站間是相互連通的。輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)兩側(cè)的共享變量和新增線路投資成本的最優(yōu)值如表1所示。輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)兩側(cè)的共享變量收斂曲線如圖7所示，圖中各條收斂曲線均較為平緩，迭代至第28次時(shí)滿足收斂判據(jù)停止計(jì)算。圖5輸電網(wǎng)側(cè)規(guī)劃初步方案Fig.5Preliminaryplanningschemeoftransmissionnetwork圖6配電網(wǎng)側(cè)規(guī)劃初步方案Fig.6Preliminaryplanningschemeofdistributionnetwork表1輸配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃模型求解結(jié)果Table1Resultsofcoordinationplanningmodeloftransmissionanddistributionnetwork節(jié)點(diǎn)編號(hào)共享變量值/MW運(yùn)行成本/美元線路投資成本/美元總成本/美元1016.61117.73136.14輸電網(wǎng)149.921.7852×1074.383×1051.829×107S116.61S27.73S36.14配電網(wǎng)S49.921.6207×1071.006×1061.7207×107

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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