董雷，明捷，于汀，衛(wèi)澤晨，蒲天驕，黃仁樂(lè)

(1.新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(華北電力大學(xué))，北京市 102206; 2.中國(guó)電力科學(xué)研究院，北京市 100192；3.四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院，成都市610065；4.國(guó)網(wǎng)北京市電力公司，北京市100031)

分布式電源高滲透率交直流主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制策略

董雷1，明捷1，于汀2,3，衛(wèi)澤晨2，蒲天驕2，黃仁樂(lè)4

(1.新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(華北電力大學(xué))，北京市 102206; 2.中國(guó)電力科學(xué)研究院，北京市 100192；3.四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院，成都市610065；4.國(guó)網(wǎng)北京市電力公司，北京市100031)

分布式電源高滲透率交直流主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制策略是實(shí)現(xiàn)分布式電源充分消納，保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。把交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)分為正常態(tài)、預(yù)警態(tài)和緊急態(tài)3種運(yùn)行狀態(tài)。正常態(tài)進(jìn)行周期全局優(yōu)化，優(yōu)化模型考慮分布式電源消納、負(fù)載均衡和有功網(wǎng)損最?。活A(yù)警態(tài)包括實(shí)時(shí)預(yù)警和態(tài)勢(shì)感知預(yù)警，利用協(xié)調(diào)校正控制策略提高電網(wǎng)安全裕度；緊急態(tài)是利用柔性直流裝置進(jìn)行緊急功率支援，使電網(wǎng)恢復(fù)到正常態(tài)或者過(guò)渡到預(yù)警態(tài)。最后，通過(guò)算例驗(yàn)證了所提運(yùn)行控制策略的正確性與有效性。

交直流；主動(dòng)配電網(wǎng)；高滲透率；正常態(tài)；預(yù)警態(tài)；緊急態(tài)

0 引 言

面對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)問(wèn)題，分布式電源越來(lái)越受到重視，未來(lái)配電網(wǎng)必須能接納越來(lái)越多的分布式電源[1-2]。傳統(tǒng)配電網(wǎng)是單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)，可以接納少量的分布式電源。由于分布式電源具有強(qiáng)波動(dòng)性和間隙性，當(dāng)高滲透率接入傳統(tǒng)配電網(wǎng)時(shí)容易造成高低電壓、潮流倒送等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)大量分布式電源的消納。主動(dòng)配電網(wǎng)為解決分布式電源消納問(wèn)題提供了技術(shù)手段[3-4]，但隨著高滲透率分布式電源接入，在輻射狀結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)中分布式電源充分消納仍然是一個(gè)難題。利用交流斷路器將配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)分布式電源在更大范圍內(nèi)消納，并提高供電可靠性。但合環(huán)后的配電網(wǎng)會(huì)與主網(wǎng)構(gòu)成電磁環(huán)網(wǎng)[5]，而且大量分布式電源接入也增加了合環(huán)后配電網(wǎng)的短路電流水平，影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。電壓源型換流器構(gòu)成的柔性換流裝置具有諸多優(yōu)點(diǎn)[6-7]，利用多端電壓源型換流器將配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，構(gòu)成交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)可以解決上述難題。

交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活、潮流可控、支持大量分布式電源靈活接入和充分消納、提升能量傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化配置能力、提高用戶的電能質(zhì)量和供電可靠性等優(yōu)點(diǎn)[8]?；谌嵝灾绷鞴β熟`活調(diào)節(jié)的交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制策略是實(shí)現(xiàn)高滲透率分布式電源充分消納和網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的核心技術(shù)和重要手段。

基于上述背景，本文提出交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)正常、預(yù)警和緊急3種運(yùn)行狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制策略。該策略利用交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)各種調(diào)節(jié)手段，考慮3種運(yùn)行狀態(tài)下的電網(wǎng)特性，在保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提下實(shí)現(xiàn)分布式電源最大消納、負(fù)載均衡和降低有功網(wǎng)損等目標(biāo)。針對(duì)每種運(yùn)行狀態(tài)下的控制策略，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，并提出求解算法，最后通過(guò)IEEE算例驗(yàn)證控制策略的正確性和有效性。

1 交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制模式

本文將交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)分為正常狀態(tài)、預(yù)警狀態(tài)和緊急狀態(tài)，這3種運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系如圖1所示。

圖1 交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制模式Fig. 1 Operation control mode of AC/DC active power distribution network

當(dāng)?shù)仁讲坏仁郊s束都滿足、無(wú)故障發(fā)生，且具有足夠的供電安全裕度時(shí)認(rèn)為配電網(wǎng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。正常狀態(tài)下交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)按調(diào)度周期進(jìn)行全局優(yōu)化控制，優(yōu)化目標(biāo)是提高分布式電源的消納水平、負(fù)載均衡和使有功網(wǎng)損最小。

預(yù)警狀態(tài)分為兩種：實(shí)時(shí)預(yù)警和態(tài)勢(shì)感知預(yù)警。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率偏高不滿足“N-1”運(yùn)行約束，就認(rèn)為交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)進(jìn)入實(shí)時(shí)預(yù)警狀態(tài)。進(jìn)入實(shí)時(shí)預(yù)警狀態(tài)后，調(diào)整分負(fù)荷預(yù)測(cè)等分析電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行狀態(tài)，若未來(lái)不滿足“N-1”運(yùn)行約束，則通過(guò)提前調(diào)節(jié)消除可能的安全隱患。

當(dāng)交直流混合配電網(wǎng)發(fā)生“N-1”故障或因某種原因?qū)е路植际诫娫创竺娣e降出力時(shí)，引起電網(wǎng)供需失配，即認(rèn)為進(jìn)入緊急狀態(tài)。進(jìn)入緊急狀態(tài)后的配電網(wǎng)利用柔性直流裝置迅速進(jìn)行功率支援，使配電網(wǎng)回到正常狀態(tài)或過(guò)渡到預(yù)警狀態(tài)。

2 正常狀態(tài)優(yōu)化控制策略

正常狀態(tài)下，交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)周期性地進(jìn)行全局優(yōu)化，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)附近。

交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)在正常態(tài)下的優(yōu)化模型是以提高分布式電源的消納水平、實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡以及降低有功網(wǎng)損為目標(biāo)，約束條件主要是保證電網(wǎng)和設(shè)備安全運(yùn)行。

2.1 目標(biāo)函數(shù)

提高分布式電源消納水平，要求分布式電源盡量運(yùn)行在最大功率狀態(tài)，可表示為

(1)

式中：PDG.imax是分布式電源i時(shí)刻允許的最大出力；PDG.i為分布式電源i時(shí)刻實(shí)際并網(wǎng)有功功率。

負(fù)載均衡可表示為

(2)

(3)

式中：Ti為第i個(gè)網(wǎng)絡(luò)母線負(fù)載率，其中式(3)表示負(fù)載率的計(jì)算方法；M表示基于多端柔性直流裝置互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)；PT.i是網(wǎng)絡(luò)i的供電功率；SN.i為網(wǎng)絡(luò)i的額定容量；cosφN為網(wǎng)絡(luò)i的功率因數(shù)。

降低有功網(wǎng)損可表示為

(4)

式中：Ui表示節(jié)點(diǎn)i電壓幅值；G為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣實(shí)部；B是節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣虛部；θij為節(jié)點(diǎn)i電壓夾角與節(jié)點(diǎn)j電壓夾角之差；n表示網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)。

將3個(gè)目標(biāo)函數(shù)同時(shí)考慮，通過(guò)設(shè)置不同的權(quán)重系數(shù)可以得到不同的優(yōu)化目標(biāo)。

minf=λ1f1+λ2f2+λ3f3

(5)

式中λ表示權(quán)重系數(shù)，其中λ1+λ2+λ3=1。

2.2 約束條件

正常態(tài)數(shù)學(xué)模型包括有功無(wú)功等式約束、換流器約束、節(jié)點(diǎn)電壓以及各種可調(diào)設(shè)備約束。

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

QC.i=kqi(k=0,1,…,N)

(13)

(14)

正常態(tài)全局優(yōu)化數(shù)學(xué)模型采用內(nèi)點(diǎn)法[9-10]結(jié)合非線性互補(bǔ)約束[11-12]來(lái)求解，可以保證優(yōu)化計(jì)算的收斂性和求解的全局最優(yōu)性。

3 預(yù)警狀態(tài)協(xié)調(diào)校正控制策略

為了提高交直流主動(dòng)配電網(wǎng)安全裕度防止危險(xiǎn)事故發(fā)生，需要及時(shí)或提前對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行控制。本文將預(yù)警狀態(tài)分為實(shí)時(shí)預(yù)警和態(tài)勢(shì)感知預(yù)警。

3.1 實(shí)時(shí)預(yù)警控制策略

實(shí)時(shí)預(yù)警主要指負(fù)載率偏高，使網(wǎng)絡(luò)不滿足“N-1”運(yùn)行約束。

當(dāng)M個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)M端柔性直流裝置相連構(gòu)成交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)，任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載率不應(yīng)超過(guò)M-1/M。當(dāng)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率超過(guò)這個(gè)數(shù)值，立刻進(jìn)行調(diào)整，使負(fù)載率維持在這個(gè)水平之下。實(shí)時(shí)預(yù)警狀態(tài)控制策略按以下步驟進(jìn)行：

(1)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率不滿足“N-1”約束，計(jì)算需要調(diào)整的有功功率；

(2)檢查分布式電源是否具有上調(diào)空間以及各種可調(diào)設(shè)備的約束；

(3)調(diào)整分布式電源和柔性直流裝置，使負(fù)載率滿足要求，且電壓不越限。調(diào)整中若分布式電源具有向上調(diào)節(jié)空間，優(yōu)先調(diào)整分布式電源，其他支援網(wǎng)絡(luò)按照負(fù)載率均衡原則進(jìn)行功率支援。

根據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)警控制策略分析，實(shí)時(shí)預(yù)警控制數(shù)學(xué)模型可表示為式(15)至式(18)。優(yōu)先調(diào)整分布式電源，使柔性直流裝置有功調(diào)整量盡可能小，其他網(wǎng)絡(luò)通過(guò)柔性直流裝置進(jìn)行有功支援時(shí)按負(fù)載均衡進(jìn)行分配。約束條件主要包括：調(diào)整后負(fù)載率滿足要求，可調(diào)設(shè)備在限值范圍內(nèi)，調(diào)整后電壓滿足安全約束。

(15)

(16)

(17)

(18)

式中：ΔPs為預(yù)警網(wǎng)絡(luò)柔性直流裝置有功調(diào)整量；PGj、ΔPGj表示可調(diào)設(shè)備有功出力和有功調(diào)整量；Ui、ΔUi為節(jié)點(diǎn)電壓和節(jié)點(diǎn)電壓調(diào)整量。該模型是一個(gè)二次規(guī)劃模型，也可以用內(nèi)點(diǎn)法實(shí)現(xiàn)求解。

3.2 態(tài)勢(shì)感知預(yù)警控制策略

基于態(tài)勢(shì)感知獲得分布式電源和負(fù)荷的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行未來(lái)潮流分析，若預(yù)判負(fù)載率不滿足“N-1”約束，則進(jìn)行超前控制消除安全隱患。

態(tài)勢(shì)感知預(yù)警控制策略和實(shí)時(shí)預(yù)警類似，區(qū)別在于態(tài)勢(shì)感知預(yù)警調(diào)節(jié)手段只考慮柔性直流裝置，不調(diào)節(jié)分布式電源。具體步驟如下：

(1)利用態(tài)勢(shì)感知預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行潮流計(jì)算，預(yù)判各個(gè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率；

(2)若負(fù)載率不滿足要求，計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)需要調(diào)整的有功功率；

(3)與柔性直流裝置相連的其他網(wǎng)絡(luò)按負(fù)載均衡原則進(jìn)行有功功率支援分配。

態(tài)勢(shì)感知預(yù)警狀態(tài)數(shù)學(xué)模型和實(shí)時(shí)預(yù)警類似，其模型如下：

(19)

(20)

(21)

(22)

式中每個(gè)變量的含義以及模型求解方法和實(shí)時(shí)預(yù)警狀態(tài)一致。

4 緊急狀態(tài)功率支援控制策略

當(dāng)交直流混合配電網(wǎng)發(fā)生了“N-1”故障或者大量分布式電源降出力造成供需不平衡，電網(wǎng)就進(jìn)入緊急狀態(tài)。為了防止危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大，必須立刻進(jìn)行緊急功率支援。本文將緊急狀態(tài)分為2種類型：(1)發(fā)生“N-1”故障；(2)分布式電源出力大幅減少。

4.1 電網(wǎng)“N-1”故障的功率支援策略

當(dāng)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)中電源或者線路發(fā)生故障，就處于配電網(wǎng)“N-1”狀態(tài)，發(fā)生故障后與柔性直流裝置相連線路上的全部負(fù)荷由柔性直流裝置供電。具體運(yùn)行控制步驟如下：

(1)利用直流潮流模型計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò)柔性直流裝置所需提供的有功功率；

(2)按照負(fù)載均衡原則，計(jì)算每個(gè)正常網(wǎng)絡(luò)有功功率支援量，并考慮電壓安全約束。

配電網(wǎng)發(fā)生“N-1”故障后的緊急功率支援控制策略數(shù)學(xué)模型與3.4節(jié)的相同。由于緊急狀態(tài)有功功率支援量較大，電壓約束范圍可適當(dāng)放寬，但不能超過(guò)分布式電源正常并網(wǎng)運(yùn)行要求的電壓范圍。

4.2 分布式電源出力突降的功率支援策略

當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生短路等故障時(shí)，可能使分布式電源處于低電壓穿越狀態(tài)或大面積脫網(wǎng)，導(dǎo)致供需失配。處于該種狀態(tài)的配電網(wǎng)，缺失的有功功率優(yōu)先由本區(qū)域上級(jí)電源提供，不足的由其他網(wǎng)絡(luò)通過(guò)柔性直流裝置進(jìn)行有功支援。該策略控制步驟為：

(1)計(jì)算分布式電源出力減少后缺失的有功功率；

(2)優(yōu)先本地調(diào)節(jié)，當(dāng)本地負(fù)載率達(dá)到了“N-1”

極限或電壓安全極限時(shí)，剩余功率由其他網(wǎng)絡(luò)支援；

(3)根據(jù)負(fù)載均衡原則，兼顧電壓安全約束，計(jì)算其他網(wǎng)絡(luò)所需支援的功率。

分布式電源有功出力大幅減少后緊急功率支援?dāng)?shù)學(xué)模型可表示為：

(23)

(24)

(25)

式中：T1表示故障網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率；其他變量的含義和前文相同。該模型也是一個(gè)二次規(guī)劃模型，求解方法和預(yù)警態(tài)相同。

5 算例分析

本文算例由3個(gè)IEEE33節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和3條線路(線路參數(shù)都相同，Z=4.6+j3.2 Ω)通過(guò)一個(gè)三端的柔性直流裝置連成102節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，如圖2所示。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的供電額定容量為7MVA，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)與原IEEE33節(jié)點(diǎn)保持一致。柔性直流裝置每個(gè)端口容量為5MVA，內(nèi)阻R=1.4 Ω，電抗X=1.6 Ω。按照IEEE33節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)平均總負(fù)荷為 3 715+j2 300kVA。

算例系統(tǒng)中各種可調(diào)設(shè)備的參數(shù)如表1所示。網(wǎng)絡(luò)1分布式電源總?cè)萘繛?80kW，網(wǎng)絡(luò)2分布式電源總?cè)萘繛? 760kW，網(wǎng)絡(luò)3分布式電源總?cè)萘繛?40kW。表1為網(wǎng)絡(luò)中可調(diào)設(shè)備參數(shù)。

5.1 正常態(tài)優(yōu)化控制算例分析

令優(yōu)化模型式(5)中的各權(quán)重系數(shù)為λ1=0.2、λ2=0.2、λ3=0.6，計(jì)算加入柔性直流裝置前后的全局優(yōu)化模型，優(yōu)化結(jié)果如表2所示。

圖2 102節(jié)點(diǎn)交直流網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DFig. 2 102 nodes AC-DC power network topology

表2 加入柔性直流裝置前后各目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果Table 2 Target optimization results before and after flexible DC device

通過(guò)計(jì)算結(jié)果可以得出：柔性直流裝置參與優(yōu)化調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)中有功網(wǎng)損、分布式電源消納水平和負(fù)載均衡程度都有所改善，特別是分布式電源實(shí)現(xiàn)了全額消納。

5.2 預(yù)警態(tài)安全協(xié)調(diào)控制算例分析

5.2.1 實(shí)時(shí)預(yù)警算例分析

設(shè)某一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)3的負(fù)荷增大為平均負(fù)荷的1.2倍，且節(jié)點(diǎn)73處分布式電源滿發(fā)，節(jié)點(diǎn)97處分布式電源尚有30 kW上調(diào)空間。通過(guò)潮流計(jì)算得到3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載率分別為39.6%、40.2%、68.6%。網(wǎng)絡(luò)3負(fù)載率偏高，不滿足“N-1”約束，系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)。

按照實(shí)時(shí)預(yù)警數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，將網(wǎng)絡(luò)1向網(wǎng)絡(luò)3轉(zhuǎn)移122 kW，網(wǎng)絡(luò)2向網(wǎng)絡(luò)3轉(zhuǎn)移76 kW有功功率，并將節(jié)點(diǎn)97處分布式電源增發(fā)30 kW有功功率。調(diào)整后網(wǎng)絡(luò)3的負(fù)載率為65.0%，網(wǎng)絡(luò)1負(fù)載率為41.6%，網(wǎng)絡(luò)2負(fù)載率為41.4%。且各節(jié)點(diǎn)電壓也在允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)運(yùn)行恢復(fù)為正常狀態(tài)。

5.2.2 態(tài)勢(shì)感知預(yù)警算例分析

設(shè)態(tài)勢(shì)感知結(jié)果顯示未來(lái)15 min網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2負(fù)荷與分布式電源出力基本不變，網(wǎng)絡(luò)3負(fù)荷變?yōu)楫?dāng)前的1.2倍，網(wǎng)絡(luò)3分布式電源出力變?yōu)楫?dāng)前的0.7倍。利用直流潮流模型進(jìn)行計(jì)算，得到未來(lái) 15 min 3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載率分別為39.62%、40.15%、71.32%?？梢钥闯鼍W(wǎng)絡(luò)3負(fù)載率將不滿足“N-1”約束。

按照態(tài)勢(shì)感知預(yù)警數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算求解，通過(guò)調(diào)整柔性直流裝置，讓網(wǎng)絡(luò)1向網(wǎng)絡(luò)3支援117 kW有功功率，網(wǎng)絡(luò)2向網(wǎng)絡(luò)3支援51 kW有功功率。調(diào)整后此時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率和下個(gè)時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率如表3所示。調(diào)整后此時(shí)刻也無(wú)節(jié)點(diǎn)電壓越限，滿足各種約束，系統(tǒng)運(yùn)行也將維持在正常狀態(tài)。

表3 調(diào)整后此時(shí)刻和下個(gè)時(shí)刻各個(gè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率
Table 3 Load rate after adjusting network of moment and next moment

5.3 緊急態(tài)功率支援控制算例分析

設(shè)某周期全局優(yōu)化控制后網(wǎng)絡(luò)2中分布式電源有功出力為1 760 kW，當(dāng)故障發(fā)生后使網(wǎng)絡(luò)2中分布式電源有功出力突降為0，導(dǎo)致供需失配進(jìn)入到緊急狀態(tài)。

按照緊急態(tài)的控制模型計(jì)算調(diào)整策略為：網(wǎng)絡(luò)2供電電源增加847 kW有功功率，網(wǎng)絡(luò)1向網(wǎng)絡(luò)2支援122 kW有功功率，網(wǎng)絡(luò)3向網(wǎng)絡(luò)2支援791 kW有功功率。調(diào)整后，3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載率和所有節(jié)點(diǎn)電壓都在允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)恢復(fù)功率平衡，并運(yùn)行于正常狀態(tài)。

6 結(jié) 論

本文針對(duì)交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制問(wèn)題，提出了電網(wǎng)正常、預(yù)警和緊急3種狀態(tài)的運(yùn)行控制策略。正常態(tài)以提高分布式電源消納能力、負(fù)載均衡和降低網(wǎng)損為目標(biāo)進(jìn)行潮流優(yōu)化控制，預(yù)警態(tài)以提高網(wǎng)絡(luò)安全裕度為目標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)校正控制，緊急態(tài)以恢復(fù)功率平衡為目標(biāo)進(jìn)行功率支援控制。通過(guò)算例分析表明，本文提出的控制策略能夠有效解決分布式電源消納問(wèn)題，保證網(wǎng)絡(luò)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

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(編輯 劉文瑩)

AC/DC Active Power Distribution Network Operation Control Strategy of Distributed Generation with High Permeability

DONG Lei1, MING Jie1, YU Ting2,3, WEI Zechen2, PU Tianjiao2, HUANG Renle4

(1. State Key Laboratory for Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Source, North China Electric Power University, Beijing 102206, China;2. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China; 3. School of Electrical Engineering and Information, Sichuan University, Chengdu 610065, China； 4. State Grid Beijing Electric Power Company, Beijing 100031, China)

The operation control strategy of AC/DC active power distribution network of distributed generation with high permeability is the key to realize fully distributed generation supply and ensure the safe and reliable operation of power grid. This paper divides the running states of AC/DC active power distribution network into norm state; early warning state and emergency state. Cycle global optimization is implemented in the norm state, and the optimization model considers distributed generation consumption, load balancing and the minimum loss of active network. The early warning states including real-time early warning and situational awareness early warning use coordinate correction control strategy to improve grid safety margin. The emergency state uses flexible DC device for emergency power support, which can make the power grid to restore to the normal state or turn to the early warning state. Finally, the correctness and effectiveness of the proposed operation control strategy are validated through examples.

AC/DC; active power distribution network; high permeability; norm state; early warning state; emergency state

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2015AA050102); 國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(52020115001F)

TM 712

A

1000-7229(2016)05-0057-06

10.3969/j.issn.1000-7229.2016.05.016

2015-01-18

董雷(1967)，女，副教授，主要從事電力系統(tǒng)分析與控制研究工作；

明捷(1991)，男，通信作者，碩士研究生，從事交直流配網(wǎng)運(yùn)行控制研究工作；

于汀(1984)，男，博士研究生，從事電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)研究工作；

衛(wèi)澤晨(1991)，男，碩士，工程師，從事配電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)研究工作；

蒲天驕(1970)，男，碩士，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)仿真技術(shù)研究工作；

黃仁樂(lè)(1963)，男，碩士，教授級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化和電網(wǎng)技術(shù)的研究和管理工作。

Project supported by the National High Technology Research and Development of China (863 Program)(2015AA050102)