主动配电网与主网协调调度

基于两阶段优化的主动配电网有功无功协调调度方法杭晨辉;黄哲;孟凡成;史佳琪【摘要】分布式可再生能源出力的不确定性和主动配电网的有功、无功相互耦合,都会影响主动配电网的安全经济运行.文章提出了两阶段随机优化的主动配电网有功、无功协调调度方法,在考虑电力市场电价及保证配电网安全运行的前提下,最小化配电网主体的运行费用,采用二阶锥松弛和线性化技术将主动配电网的有功、无功优化转化为混合整数二阶锥凸优化,以快速求解.最后,以IEEE 33节点辐射型配电网为例,验证了所提模型能够有效处理风光随机性,通过有功无功的协调优化保证配电网的安全稳定运行.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2019(037)001【总页数】8页(P71-78)【关键词】主动配电网;两阶段随机优化;分布式电源;混合整数二阶锥优划【作者】杭晨辉;黄哲;孟凡成;史佳琪【作者单位】国网内蒙古电力集团公司,内蒙古呼和浩特 010020;国网内蒙古电力集团公司,内蒙古呼和浩特 010020;国网内蒙古电力集团公司,内蒙古呼和浩特010020;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TK510 前言主动配电网可以实现风、光等分布式能源（Distributed Generation，DG）的接入，可有效提高可再生能源的综合利用率，因此，主动配电网为当前研究热点[1]，[2]。

以优化调度为核心的能量管理技术是主动配电网的关键技术[3]。

然而，分布式可再生能源具有随机波动性，且预测精度较低，给主动配电网的安全、经济运行带来挑战。

配电网线路的电阻和电抗数值接近，有功、无功耦合，通过对配电网的有功优化可以降低发电成本，而无功优化可以保证系统安全运行，降低配电网网损，间接提高运行经济性。

因此，对配电网进行有功和无功的协调优化能够在保证安全运行的同时实现运行效益最大化。

文献[4]提出了针对辐射型配电网最优潮流的二阶锥（Second-Order Cone，SOC）规划凸松弛理论，为主动配电网最优潮流问题的全局寻优奠定了重要理论基础。

适应新型电力系统发展的协同调度理论研究摘要:从新的电力发展现状出发，阐述了电力调度必须向协作方向发展的必要性。

本文从理论上探讨了在电力系统的协调过程中如何利用协同作用、协作方式来解决不确定问题，从而达到协同调度的目的。

本文主要探讨了利用主动负载来克服源协同调度、源网络结构形式趋同的问题，并对分布自治和整体规划相结合的源协同调度进行了时变建模、算法和实现。

关键词:新型电力系统；协同调度；理论研究前言作为能源利用与转换的主体之一，电力系统(亦称动力系统)必须向绿色、低碳、环保和节能的资源利用可持续化方向发展，这种趋势也促使电力系统的源(源指主动源、被动源、主动载荷和常规载荷，也即驱动或制动的动力部分)和网(网指输电、配电及其源中电的部分，也即制动或驱动的电力部分)呈现分布、多元、关联、互补的新的复杂形态。

在新形态的电力系统中，如何调度与运行控制面临两个突出的矛盾:一是源电力的有功功率平衡中主动的源与被动的源间的矛盾。

化石能源发电(主动电源)发展处于减缓的态势，风、光、水等可再生能源发电(被动电源)迅猛发展，电动汽车，各类储能，可控、可中断柔性负荷等具有主动行为的技术(简称主动负荷)不断涌现，而且呈现分散、分布的发展趋势，使有限的主动电源和主动负荷应对被动电源和常规负荷的过程中必须面对分散式、分布式、强不确定性接纳能力的考验；二是源有功功率平衡的电压支撑中主动的量与被动的量间的矛盾。

在同步电网为根本的基础上，被动电源不仅以集中方式大规模接入输电网，以分布式、微网等分散形式接入配电网，而且发电呈现异步、直流等紧密依赖于同步电网的方式。

系列的、间接有主动行为(灵活补偿与控制，输配元件状态切换)的柔性控制技术不断涌现，使有限的主动电源和柔性控制技术应对强不确定性下满足源电力的有功功率平衡的支撑中必须面对电网电压支撑、电能传输能力的考验。

1、电力系统调度理论研究的进程演变1.1以协调为主导对电力系统调度的问题，自上世纪20年代到90年代期间，电力系统调度理论研究主要是在主动电源、输电网和常规负荷(配电环节通过聚合负荷等值)间展开理论研究与工程实践，研究与实践的目的是超前地做出电力系统运行调度与控制的预期决策，即给出期望的发电计划，以及围绕该计划应对预测误差的与自动发电控制、自动电压控制以及紧急事故情境下衔接的有功功率备用、无功电压支撑的策略。

主网与配电网协调规划方法探讨发表时间：2016-07-14T09:31:32.710Z 来源：《电力技术》2016年第3期作者：李昊炅[导读] 必须设计一个科学合理的规划评价指标和规划方法，以提高电网的整体协调性。

国网山西省电力公司 030001摘要：主配网的协调关键之处就是 110kV 变电站，其作为二者之间的纽带在进行选址和划分供电范围之时非常重要，因此必须设计一个科学合理的规划评价指标和规划方法，以提高电网的整体协调性。

本文研究了主网和配电网协调规划的综合评价指标，分析了与主网和配电网相适应的规划特点，提供了规划与评价的合理方法和具体步骤，包括主网和配电网评价指标的规划和设置的评价等两个方面。

关键词：配电网；主网；规划方法；协调规划0 引言针对目前电站的主要情况，首先应该探讨出确保电站可靠及安全性的方法。

但是近期专家的研究却只停留在单独研究主网的结构和配电网的规划方面，依然存在漏洞在主配网之间的协调规划方面。

怎样使主配网之间的协调性解决，专家还需要对其提高重视程度。

如今，依据实际的情况表明，网架的结构和电压不同等级之间的容量不相适应是主配网不协调的主要原因，造成了供电能力不足、不平衡等问题的出现。

主配网协调性差是让这种问题出现的关键原因，造成供电不足的现象，因此需要尽快解决主配网的协调性规划这一问题。

1 当今主配网协调规划的状况主网与配电网之间协调发展的依托是主网与配电网的电网协调规划，即使目前在电网发展中主网和配电网的规划已经全面开展起来，但依然有很多等待解决的严重问题在它们的协调规划的时候，比如合理规划配电网和主网之间的协调性以后，怎样来评价规划之后的成果、需不需要对规划的基本方案进行具体优化、如何合理的叙述主网和配电网之间规划的成果等。

出现以上问题的最主要的原因是：缺乏准确的理解与详细的认识对主网与配电网之间协调规划发展的要求。

没有明确的基本标准来面对在电力规划方案中遇到的问题。

因此，有目的性的探讨科学具体的评价方法是我们迫切需要的，对配电网和主网的规划所应用方案的好坏需要我们具体的评价。

配合主网调度的配电网分布式电源主动控制策略摘要：基于促进稳定的无功电压控制,提出了一个活跃的配电网无功优化模型,基于二阶锥放松技巧导出一个新的控制方法的基础上,扩展出了新型的边界变量标准化的处理方法,并进行了详细的分析,从而可以显著提高无功优化分区收敛速度和全局网损优化工作。

关键词：配合主网调度；配电网；分布式电源；主动控制一、主动配电系统智能配电网是未来发展的趋势，相应的有源配电网也被赋予了更深层次的技术手段。

它是技术创新的一种表现形式，能够极大地提高配电网兼容分布式电源的水平。

应用有源配电系统，一方面可以解决电网兼容性问题，另一方面可以充分利用间歇可再生能源，走绿色经济发展之路。

在主动式配电网的控制下，可以将各种分布式能源组合起来进行控制，从而提高配电网资产的利用水平，增强供电的稳定性，为广大用户创造更高品质的用电量体验。

二、研究背景在分布式电源飞速发展的大背景下，与之对应的主动配电网结构也发生了显著的改变。

伴随着利好的同时，也给配电网带来了一些挑战。

对于以往被动单向潮流配电网而言，此时已经逐步转变为具有双向供电特性的主动配电网，因此潮流方向稳定性不足，可能随时会发生改变。

伴随着接入系统容量的增加，将会进一步扩展配电网的不可控因素。

此外，配电网自身还容易受到各类非线性负荷的冲击，电压质量容易遭到威胁，供电设备容易遭到损坏，并影响供电质量。

三、主动配电网无功优化控制模型有载调压变压器（OLTC）对应的日动作次数并非无限量，而是受到了一定的限制，因此在配电网无功电压优化过程中，对于短时优化过程，将不考虑OLTC 的影响。

在本项目中，基于电压安全约束这一基本背景，将线路网损作为无功优化的基本目的，其对应的公式如下：式中，Le为各线路的集合；lij为经过二阶锥松弛后引入的变量，该值等于线路j平方；rij为线路ij所对应的电阻值。

四、分区分布式无功优化控制方法1、分区分布式无功优化模型主动配电网分区结构如图1所示，对于一个系统而言，在“复制”边界节点的作用下可以形成相对独立的两个子分区，同时基于边界节点的一致性，又可以提高两区之间的联系。

国家发展改革委、国家能源局关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见文章属性•【制定机关】国家发展和改革委员会,国家能源局•【公布日期】2024.01.27•【文号】•【施行日期】2024.01.27•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】电力及电力工业正文国家发展改革委国家能源局关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见各省、自治区、直辖市发展改革委、能源局，北京市城管委，天津市、辽宁省、上海市、重庆市、四川省、甘肃省工信厅（经信委），中国核工业集团有限公司、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团有限公司、中国大唐集团有限公司、中国华电集团有限公司、国家电力投资集团有限公司、中国长江三峡集团有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、华润集团有限公司、国家开发投资集团有限公司、中国广核集团有限公司：电网调峰、储能和智能化调度能力建设是提升电力系统调节能力的主要举措，是推动新能源大规模高比例发展的关键支撑，是构建新型电力系统的重要内容。

为更好统筹发展和安全，保障电力安全稳定供应，推动能源电力清洁低碳转型，现就加强电网调峰、储能和智能化调度能力建设提出如下意见。

一、总体要求以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实党的二十大精神，完整、准确、全面贯彻新发展理念，加快构建新发展格局，着力推动高质量发展，统筹发展和安全，深入推进能源革命，统筹优化布局建设和用好电力系统调峰资源，推动电源侧、电网侧、负荷侧储能规模化高质量发展，建设灵活智能的电网调度体系，形成与新能源发展相适应的电力系统调节能力，支撑建设新型电力系统，促进能源清洁低碳转型，确保能源电力安全稳定供应。

——问题导向，系统谋划。

聚焦电力系统调节能力不足的关键问题，坚持全国一盘棋，推动规划、建设、运行各环节协同发展，推动技术、管理、政策、机制各方面协同发力，充分发挥源网荷储各类调节资源作用。

基于需求侧响应的主动配电网多源协调优化调度卢锦玲;初文奇;於慧敏;郭金体;马冲【摘要】为提高主动配电网对可再生清洁能源的消纳能力,降低负荷峰谷差,对储能系统、可控分布式发电单元、柔性负荷的协调调度设定优先级,以减小发电成本、储能等效运行成本和源荷共赢成本为子目标,构建综合成本最小的主动配电网和能源终端用户合作共赢的优化调度模型.建立基于距离最小化原则和离差平方和的双目标决策函数,通过熵权-AHP(AnalyticHierachy Process,AHP)综合赋权法,计算目标函数中各子目标权重系数.采用改进的具有主动搜索和主动学习特性的APSO(Active Particle Swarm Optimization,APSO)算法,对所建模型进行求解.以44节点主动配电网络测试系统为算例,验证了优化调度策略的有效性和合理性.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2018(034)011【总页数】8页(P30-37)【关键词】主动配电网;源荷共赢;协调调度优先级;主动粒子群算法【作者】卢锦玲;初文奇;於慧敏;郭金体;马冲【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定 071003;华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定 071003;无锡供电公司,江苏无锡 214000;华北石油管理局水电厂,河北任丘 062550);华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM7340 引言主动配电网(Active Distribution Network，AND)是有高渗透率DG(Distributed Generation)接入的具有主动控制和主动管理能力的配电网，主动配电网发电侧的主动参与和用户侧的主动响应使配电网由原来的被动接收电能变为主动利用电能[1]。

主动配电网的优化调度是通过对DG、储能、柔性负荷等分布式能源设备的合理控制，达到增强对可再生能源消纳能力，节能降耗，提高电网运行可靠性和供电质量的目的[2]。

计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制一、本文概述随着可再生能源的大规模接入和分布式电源的广泛应用，主动配电网的优化控制已成为电力系统领域的研究热点。

其中，柔性负荷作为一种可调节的电力负荷，对于平衡电网负荷、提高电网稳定性以及促进可再生能源的消纳具有重要意义。

本文旨在探讨计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制方法，通过对配电网中的多种电源和柔性负荷进行协调优化，实现配电网的高效、安全和可持续运行。

本文将分析主动配电网的基本特性，包括其结构特点、运行方式以及与传统配电网的区别。

在此基础上，阐述柔性负荷在主动配电网中的作用及其调控潜力，包括需求响应、储能系统等。

本文将详细介绍多源协调优化控制的理论框架和方法。

通过对配电网中的多种电源（如风能、太阳能等可再生能源，以及微型燃气轮机等分布式电源）和柔性负荷进行建模，建立多源协调优化控制模型。

该模型将综合考虑电网运行的经济性、安全性和环保性，以及各类电源的互补性和柔性负荷的调控能力，实现配电网的优化运行。

本文将通过算例分析和仿真实验验证所提多源协调优化控制方法的有效性和可行性。

通过对比分析不同控制策略下的配电网运行性能，展示计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制在提高电网稳定性、促进可再生能源消纳以及降低运行成本等方面的优势。

还将探讨未来研究方向和应用前景，为相关领域的研究和实践提供参考。

二、柔性负荷建模与分析在主动配电网中，柔性负荷扮演着至关重要的角色。

与传统的刚性负荷不同，柔性负荷能够根据电网的运行状态和需求，主动调整自身的用电行为，从而参与到电网的优化控制中。

这种可调节的特性使得柔性负荷成为实现配电网多源协调优化的重要资源。

为了对柔性负荷进行有效的控制和管理，首先需要建立其准确的数学模型。

柔性负荷的建模通常包括两个方面：一是负荷本身的电气特性建模，如负荷的功率、电流、电压等；二是负荷的行为特性建模，即负荷如何响应电网的调度指令，如何调整自身的用电行为。

主动配电网计划孤岛与日前调度方法研究一、概述随着能源转型和智能电网技术的快速发展，主动配电网已成为实现可再生能源高效利用和电网灵活运行的关键环节。

主动配电网具备对分布式电源、储能装置和可控负荷的主动管理能力，通过协调控制这些资源，可以实现电能的优化分配和系统的稳定运行。

在实际运行过程中，由于可再生能源的波动性和不确定性，主动配电网可能面临计划孤岛的情况，即部分区域因故障或检修而与主网断开，形成孤岛运行状态。

计划孤岛是主动配电网运行中的一种特殊模式，它要求配电网在失去主网支持的情况下仍能维持一定范围内的供电可靠性。

为了实现这一目标，需要对计划孤岛进行精细化管理和优化调度。

日前调度作为主动配电网运行管理的重要手段，通过对未来一段时间内的发电、用电和储能进行预测和规划，为计划孤岛的安全稳定运行提供有力支撑。

本文旨在研究主动配电网计划孤岛与日前调度方法，通过分析计划孤岛的形成机理和运行特性，建立基于日前预测的主动配电网优化调度模型，提出有效的调度策略和方法，以提高主动配电网在计划孤岛情况下的供电可靠性和经济性。

这对于推动智能电网技术的发展、提升可再生能源的消纳能力和实现电力系统的可持续发展具有重要意义。

1. 主动配电网的发展背景与意义随着全球能源结构的深刻变革和电力消费模式的持续升级，主动配电网作为智能电网的重要组成部分，正日益受到业界的广泛关注和高度重视。

主动配电网的发展背景与意义，可以从能源结构转型、电力需求增长、分布式能源接入以及电力系统安全稳定等多个方面进行深入剖析。

能源结构转型是推动主动配电网发展的核心驱动力。

随着传统能源的日益枯竭和环境污染问题的加剧，全球范围内正加速向可再生能源转型。

太阳能、风能等清洁能源的广泛应用，为电力系统注入了新的活力，但也带来了间歇性、随机性等挑战。

主动配电网通过智能化、自适应性和交互性等特征，能够实现对分布式能源的灵活接入和优化调度，从而适应新能源的发展需求。

电力需求持续增长对配电网的供电能力和服务质量提出了更高的要求。

主动配电网与主网协调调度发布时间：2021-04-27T02:45:04.959Z 来源：《中国科技人才》2021年第6期作者：陈志毅兰兵权[导读] 我国电力生产规模和电网运行质量均较以往有了很大改善，但是，基于人口问题的趋于严重，资源短缺已经成为当前国家配电网发展过程中面临的主要社会问题。

国网喀什供电公司? 新疆喀什 844000摘要：主动配电网拥有更多的主动权，能够控制各项设备实现对电网的运行。

其中关于调度的主要内容就是将分布式能源的主要作用全部发挥出来，使主网和配电网之间进行有效的配合，不但提高最终的运行效率，还能够将其中所有的能源消纳完，以减少运行带给网络的损耗，使电网的可靠性增加。

分布式能源主要指的就是发电机以及一些储能设备。

其主要的特征就是将分布式能源接入进来，因为分布式能源的接入使得该配电网的调度方面变得更加灵活和具有可靠性，因此这两者之间也是一个相互合作的过程。

关键词：主动配电网；主网协调；调度我国电力生产规模和电网运行质量均较以往有了很大改善，但是，基于人口问题的趋于严重，资源短缺已经成为当前国家配电网发展过程中面临的主要社会问题。

在此背景下，使用可再生能源替换传统化石能源来开发风力发电等节能发电技术，成了配电网建设工作创新发展的主要途径。

1主动配电网的概念和价值主动配电网最早提出于2008年的国际大电网会议，其中，所谓主动配电网，主要指借助自主控制分布式发电机及储能设备就可再生能源进行分布式循环利用的一种配电网机制。

一方面，主动配电网强调使用可再生能源，多依托能够控制可再生能源的配电网系统就能源能效进行发挥，且基于分布式能源控制机制的接入，能够使整个配电网系统更加稳定，在此基础上，不仅因化石能源滥用所致的环境资源问题得到有效缓解，同时也能依靠更加有层次的能源管理提升配电网的经济效益，最终促进电网建设工作的健康发展；另一方面，在传统配电网调度模式中，ADN对于配电网的管理参与度普遍较低，而基于主动配电网的推广，不仅ADN可以主动参与主网发电计划，同时也可依托于交互式的信息传输实现用户侧的主动管理，在此前提下，ADN会逐渐得到发展并成为未来智能电网的主流发展模式，并能够为配电网调度工作提供充足的技术支持。

主动配电网的分层能量管理与协调控制028000摘要：主动配电网通过灵活的网络技术以及分布式能源协同控制技术实现分布式能源接入配电网后双向潮流的有效管理，实现分布式能源在合理的监管环境和接入准则下承担对系统的支撑作用。

电网系统中主动配电网通过采用灵活的分布式控制技术和网络技术实现对配电网潮流双向有效管理。

主动配电网通过预测技术与控制技术，并利用优化算法的方式，实现对电网分布式能源全面有效的控制与管理。

关键词：主动配电网；分层能量；能量管理；协调控制前言：目前国内主动配电网还缺乏统一的综合能量管理。

在研究综合能量管理平台技术、区域能量综合预测技术和多级能源协调控制技术基础上，设计并开发了一种针对主动配电网的综合能量管理系统。

系统综合考虑电源—电网—用户三个方面的需求，集成配电网已存在的信息和自动化系统，对配电网海量信息数据深度挖掘、高度整合和综合应用，最终实现能量合理分配、多元互补、综合利用，有效提高了可再生能源渗透率，降低了配电网能量损耗。

一、主动配电网的分层能量管理与协调控制体系1、分层能量管理与协调控制框架。

主动配电网的一系列管理控制相比于传统配电网的管理来说，是一种积极主动的控制和管理方式，因此现有的配电网管理系统在技术和管理方面都存在很多不足，主要体现在以下方面：缺乏统一的信息模型，存在信息孤岛；缺乏对配电网络的全面监控；不具备全局优化能量管理功能；对大量量测信息处理能力不足。

主动配电网分层能量管理体系在控制区域划分的基础上，实现主站系统和终端的信息交互，利用全局优化和局部自治的协调控制，消纳间歇式能源，上层的主动配电网能量管理系统主要负责主动配电网的能量优化及运行方式优化，是用于实现全局集中控制的管理单元。

而下层的主动配电网协调控制器则是对主动配电网自治区域进行分散自治控制的管理单元。

基于分层能量管理可以有效解决通信过程中的信息瓶颈以及优化控制与自治控制的协调问题。

一方面主动配电网能量管理系统在上层通过全局优化算法求解出主动配电网的优化调度控制策略，由于求解所需要的信息量较大，求解过程复杂，是在长时间尺度下的集中控制。