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主动配电网与主网协调调度

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摘要：目前，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，主动配电网在调度方面的自主权很大，能将各种设备进行主动管理，使其能够有效且高速运行。本文对主动配电网的调度优化措施进行研究，其中主要是分析其调度模型以及两者之间信息的交互，供有关人员参考。

关键词：主动配电网；协调调度；主网

引言

受到资源短缺和环境污染的制约，传统化石能源在电网中的比例逐渐下降，分布式能源渗透率不断提高。在大规模可再生能源接入电网后，配电网不再是作为一个纯粹的受电端，将拥有更多的自主权，能够对分布式能源以及储能设备进行调度，并且可以对负荷进行需求侧管理。配网中分布式电源、储能设备、需求侧响应等新元素的出现，给传统的配网运行调度模式带来了新的挑战，主动配电网(activedistributionnetwork，ADN)应运而生。主动配电网是指能够自主控制分布式发电机(distributedgeneration，DG)、主动负荷和储能设备的配电网，能够通过灵活的调度方式消纳可再生能源，减小间歇性能源不确定性对电网可靠性造成的影响。

1主动配电网进行调度优化的策略

1.1发电设备

配电网发电机主要是能将一些比较分散的能源进行集中利用，使能源的利用率得到一定程度的提高，随着该发电功能的不断进步，整个电网运行将更加稳定、安全。在发电机设备上主要包括微型的燃气类轮机，一般功率比较小，主要以化石燃料作为其运行动能，运行速度很快，可控性也比较高，所以在电网运行过程中主要作基本的辅助作用。其次就是风力发电，这是一种新型能源，资源丰富、环保且安全性能极高，但是在具体的运行过程中还是存在一定的缺点，比如稳定性能比较差，主要是受到风速的影响，因此对电网运行稳定性极为不利，并且电网运行的安全性也得不到保障。另外风能的能量还比较小，在面对一些电力需求比较大的情况，根本不能满足基本的传输任务。此外，风力发电不能够及时进行调节，因为它运行过程不确定且运行不稳，所以也导致了其机组不能够进行调节。第三个是光伏发电，这也是一种新型能源，具有环保再生的特性，但是也存在一定的弊端，首先，由于太阳本身能量比较分散，使得光伏发电设施设备占地面积比较大，如果需产生强大的电能就必需占据很大面积进行集中发电；其次受天气影响比较大，容易使电力运行出现不稳定的情况；最后就是光伏发电容易受到地理位置的影响，光照强的地方电力强，光照弱的地方电力弱。

1.2主网与配网协调调度

配网的调度中心，根据联络线节点价格λi、负荷和风力发电预测，制订可控机组的发电方案、从主网的购电方案、需求侧响应方案以及储能设备运行方案，并向主网申报购电量PbDNi，t(可以为正也可以为负，为正表示配网向主网购电，为负表示配网向主网售电)。对于配网负荷以及间歇性能源可能引起的波动，优先采用本地平衡的原则，即配网中可控机组要留有一定的备用容量平衡波动。主网调度中心根据配网上报的购电量和主网机组的报价函数，根据效益最优的原则制定调度方案，并进行安全性校验，最终确定从发电侧的购电计划和对配网售电量PsDNi，t，以联络线传输的电量为准，在没有线路阻塞和电压越线的情况下，实际的售电量应与申报的购电量平衡。配网根据主网反馈的节点价格和售电量，又会调整自身的发电计划与购电计划，来确保自身成本最优以及联络线功率与售电量相符合。从上述分析可以看出，一方面主网的节点价格会影响配网的调度方案，另一方面配网的购电量也会影响主网的调度方案，所以主网和配网在制定调度方案时，存在信息交互的过程通过这种信息交互能够做到全局的优化，避免主网和配网调度方案陷入局部最优。

1.3其它

该配电网的另一个主要特征就是它可以对相关负荷进行管理，能够将电力均匀分配到每一个时段，这样不仅可以降低成本，还能够将其运行压力进一步减弱。最后一个特征就是善于利用可以存储能量的设备，因为一些能源基本都是间歇性的，其主要的作用就是将能量进行平均分配，使每个时段都能够有能量进行传输。如果可以对其能量进行存储，便能够改善缺点。

2调度求解流程

主网与配网在制定调度计划时并行优化，进行实时的信息互动。首先初始化给定售电量PsDNi，t和节点电价λt，分别带入主网和配网的优化调度模型中得到各自的调度方案，并进行安全性校验。然后主网与配网控制中心进行通信，配网更新节点电价，主网更新购电量，直至购电量与售电量收敛，算法结束。本文中，主网的调度模型是最优潮流问题，通过MATPOWEＲ进行计算求解，可以得到联络节点的节点价格，作为实际结算的价格。配网的调度模型采用粒子群算法进行求解，可以得到配网DG的出力计划、需求响应和储能设备的运行策略。

3算例描述

本文选用IEEE9节点系统作为主网的网架，在节点B7接入ADN，在配网的节点b3加装风机和储能设备，在节点b5和b