基于線性近似模型的三相不平衡有源配電網重構

吳在軍, 成 晟, 朱承治, 徐俊俊, 周 力, 竇曉波

(1. 東南大學電氣工程學院, 江蘇省南京市 210096; 2. 國網浙江省電力有限公司, 浙江省杭州市 310007; 3. 國網蘇州供電公司, 江蘇省蘇州市 215004)

0 引言

高滲透率光伏電站和風機等分布式電源(distributed generators,DG)的發電并網使得傳統的單向輻射狀配電網逐步轉變為含多能源供電系統、必要時輔助以弱環狀拓撲結構運行的有源配電網(active distribution network,ADN)[1-3]。DG強烈的間歇性、負荷的時變性及三相不平衡運行問題使得傳統配電網重構策略面臨嚴峻挑戰[4-5]。

從數學角度分析,配電網重構是一個非線性、多約束、大規模的優化組合問題[6-8]。因此,降低重構模型尋優的復雜度及實現解的全局最優性是配電網重構亟需解決的關鍵問題。文獻[9]以配電網最優有功網損為目標函數,建立了三相平衡網絡重構數學模型,使用改進的禁忌搜索算法對模型進行求解,降低了算法對禁忌搜索步長的依賴程度,有效提升了重構問題的求解效率。文獻[10]以線路損耗最低為目標,基于二階錐形式的潮流方程建立了三相平衡配電網的重構模型,并使用變量轉化等方法轉換為凸優化模型,從而保證了優化結果的全局最優性。文獻[11]通過將負荷轉化為恒阻抗和恒電流的形式建立了三相平衡配電網二次規劃模型,以網損最小和電壓水平更優為目標函數,并使用商業求解器進行求解,從而保證了優化重構結果的擬全局最優性。文獻[12]考慮了以網損最小為目標函數的三相不平衡配電網的重構問題,通過二階錐松弛和big-M的方法將原非凸問題轉化為混合整數二階錐規劃問題進行求解,保證了解的全局最優性。……