周宗川，靳盤龍，馮雪

（國網(wǎng)寧夏電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，寧夏 銀川 750004）

0 引 言

近年來，為解決能源短缺問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，我國大力發(fā)展光伏和風(fēng)電等可再生能源，減少溫室氣體排放、轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)[1]。新能源合理地接入電網(wǎng)可以為系統(tǒng)增加配電資源，降低輸電網(wǎng)損，提高運(yùn)行可靠性[2]。此外，依托電力電子設(shè)備的快速發(fā)展，主動(dòng)管理分布式電源的功率輸出，使分布式電源作為系統(tǒng)調(diào)節(jié)主要環(huán)節(jié)之一成為未來新型電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃的重要模式[3]。配電網(wǎng)規(guī)劃階段從新能源接入的“應(yīng)接盡接”向電網(wǎng)友好型的源網(wǎng)協(xié)調(diào)互補(bǔ)模式發(fā)展[4]，因次，在規(guī)劃階段充分考慮并發(fā)揮分布式電源的調(diào)控能力和互補(bǔ)特性，對(duì)于提升配電網(wǎng)滲透率、實(shí)現(xiàn)新型配電系統(tǒng)科學(xué)合理規(guī)劃具有重要意義。

分布式電源機(jī)組通常使用逆變器等設(shè)備接入配電網(wǎng)中，由于逆變器具備快速無功補(bǔ)償?shù)哪芰Γ⑶覍?duì)其剩余容量的利用能減少系統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)備的投入成本，因此逆變器被作為一種新型的調(diào)控方案參與配電網(wǎng)運(yùn)行中[5-6]。在IEEE1547.1-2020 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范對(duì)逆變器的調(diào)控，包括有功無功控制、電壓無功控制、功率因數(shù)控制和恒無功控制[7]。此外，比例諧振控制[8]，模型預(yù)測(cè)控制[9]，線性二次高斯最優(yōu)控制[10]，非線性控制[11-12]，比例積分控制[13]等控制模型方案根據(jù)逆變器在實(shí)際電力系統(tǒng)中的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，主要用于電壓和頻率調(diào)節(jié)、負(fù)載供給和電網(wǎng)支撐，并有效提高可再生能源的接入容量。例如，文獻(xiàn)[14]設(shè)計(jì)了DG 的有功功率和無功功率輸出的比例控制策略進(jìn)行實(shí)時(shí)電壓調(diào)節(jié)。文獻(xiàn)[15]中，通過調(diào)節(jié)不同時(shí)段逆變器的下垂控制參數(shù)，極大地改善了配電饋線的電壓質(zhì)量。除此之外，雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的風(fēng)電也可以參與系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)[16]。上述研究成果不僅說明了分布式電源可以作為一種成熟的控制元件參與電網(wǎng)安全運(yùn)行調(diào)控，而且驗(yàn)證了合理的分布式電源控制策略可以幫助系統(tǒng)降低網(wǎng)損、減少電壓波動(dòng)、降低碳排放，使系統(tǒng)更加綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

但是，上述提到的控制方案大多是為運(yùn)行所設(shè)計(jì)，促進(jìn)了在運(yùn)行階段考慮分布式電源源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法的研究發(fā)展，而在配電網(wǎng)規(guī)劃階段卻鮮有研究考慮分布式電源的源網(wǎng)協(xié)調(diào)方案。文獻(xiàn)[17-19]在對(duì)分布式電源接入進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，考慮了儲(chǔ)能和需求側(cè)響應(yīng)等靈活負(fù)荷，并在運(yùn)行層計(jì)算時(shí)對(duì)DG、儲(chǔ)能和需求側(cè)響應(yīng)的有功進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，但并未考慮DG的無功調(diào)節(jié)。文獻(xiàn)[20-21]在規(guī)劃過程中雖考慮了光伏和風(fēng)電的無功建模，但都是以恒功率因數(shù)模型處理，并沒有考慮風(fēng)電恒電壓模型。文獻(xiàn)[22]研究了在高滲透率的分布式電源規(guī)劃時(shí)，使用協(xié)調(diào)分布式電源的有功無功出力減少電壓偏差，但其無功模型只考慮容量上下限，缺少更加精確的控制模型。以上文獻(xiàn)在規(guī)劃過程中使用較為單一的DG 模型和與運(yùn)行脫節(jié)的控制方案往往導(dǎo)致最終規(guī)劃方案效果不如預(yù)期。因此，為了充分提高配電網(wǎng)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和有效性，應(yīng)在規(guī)劃階段中考慮分布式電源的實(shí)際控制策略。

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有配電網(wǎng)規(guī)劃模型的不足，將在規(guī)劃階段充分考慮分布式電源無功控制策略，建立面向中長期規(guī)劃的源網(wǎng)協(xié)調(diào)方案，形成含DG控制的雙層配電網(wǎng)規(guī)劃模型。首先，提出分層求解的多目標(biāo)優(yōu)化算法，在上層模型中以年綜合費(fèi)用最小為目標(biāo)，求解DG 的接入位置和容量；其次，在下層模型增加分布式電源的控制模型，并基于上層DG 規(guī)劃結(jié)果，以運(yùn)行時(shí)節(jié)點(diǎn)電壓偏差最小為目標(biāo)，采用全局優(yōu)化計(jì)算DG 控制參數(shù)，并反饋上層；最后，上下層迭代交互求解，形成多目標(biāo)的規(guī)劃方案。所提模型和方法均通過IEEE33 算例驗(yàn)證了有效性。

1 考慮DG無功控制方案的雙層規(guī)劃模型

1.1 模型框架

由于新能源出力具有較強(qiáng)的不確定性，其高比例的接入電網(wǎng)會(huì)導(dǎo)致電壓波動(dòng)，影響潮流的走向及線路的有功網(wǎng)損，對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成很大沖擊。隨著分布式電源和逆變器控制技術(shù)的成熟，光伏和風(fēng)電等分布式電源可以作為控制元件為電網(wǎng)提供無功補(bǔ)償，參與配電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)協(xié)同控制。然而，分布式電源的容量和選址會(huì)影響到分布式電源運(yùn)行策略的優(yōu)化；反之，與配電網(wǎng)相互配合的分布式電源控制策略會(huì)為系統(tǒng)提供無功補(bǔ)償維持電壓穩(wěn)定，提高規(guī)劃的合理性和經(jīng)濟(jì)型。因此，有必要在規(guī)劃階段考慮源網(wǎng)協(xié)同控制模型。

為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中分布式電源的合理規(guī)劃并優(yōu)化分布式電源的運(yùn)行控制策略，達(dá)到源網(wǎng)協(xié)同控制目標(biāo)，設(shè)計(jì)了雙層規(guī)劃模型，如圖1所示。在上層以經(jīng)濟(jì)性作為主要目標(biāo)函數(shù)，對(duì)分布式電源進(jìn)行選址定容；下層給定分布式電源規(guī)劃結(jié)果下，以每個(gè)場(chǎng)景下節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)最小為目標(biāo)函數(shù)，求解最優(yōu)DG 控制策略。

圖1 雙層規(guī)劃模型框架

雙層規(guī)劃模型中，上層模型的目標(biāo)函數(shù)為年綜合費(fèi)用，包含配電網(wǎng)運(yùn)行成本、DG年投資費(fèi)用、DG年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、政府補(bǔ)貼收益和電網(wǎng)年網(wǎng)損費(fèi)用；決策變量為分布式電源的容量和位置，屬于離散變量優(yōu)化問題；約束條件為分布式電源的最大安裝容量。下層的目標(biāo)函數(shù)為節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)偏差，決策變量為分布式電源的控制模型參數(shù)，約束條件為潮流約束、電壓幅值約束、熱極限約束、反向潮流約束和DG 運(yùn)行約束。通過上層計(jì)算得到的DG 位置和容量信息用于求解下層目標(biāo)函數(shù)下的DG 控制策略，并將下層結(jié)果中各時(shí)段的DG 運(yùn)行參數(shù)、網(wǎng)損等返回上層規(guī)劃，用于準(zhǔn)確計(jì)算上層目標(biāo)函數(shù)，并進(jìn)一步更新上層規(guī)劃方案，最終得到DG 的最優(yōu)規(guī)劃方案和最優(yōu)運(yùn)行策略。

1.2 上層規(guī)劃模型

1.2.1 上層規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)

在上層規(guī)劃中，以年綜合費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，具體計(jì)算公式如下：

式中：CBuy為配電網(wǎng)向上級(jí)電網(wǎng)購電成本，CDG-cons、CDG-oper分別為分布式電源折算到每年的建成成本、每年運(yùn)行維修成本，CDG-subs為政府對(duì)新能源出力補(bǔ)貼收益，CLoss為有功網(wǎng)損費(fèi)用。每部分的計(jì)算如下：

1）配電網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用（購電成本）CBuy。

式中：Ns表示典型場(chǎng)景數(shù)目；ts表示典型場(chǎng)景內(nèi)的時(shí)段數(shù)；Psub,t,s為在典型場(chǎng)景s中t時(shí)刻配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng)的購電功率；ξt為時(shí)刻t的購電電價(jià)。

2）分布式電源建設(shè)成本CDG-Cons。

式中：r為貼現(xiàn)率（固定利率）；n代表規(guī)劃總年限；Npv和Nwt分別表示安裝光伏和風(fēng)電的數(shù)目；cpv和cwt分別為光伏和風(fēng)電的單位容量投資費(fèi)用；PPVi和PWTi為在i節(jié)點(diǎn)安裝的光伏和風(fēng)電的裝機(jī)容量。

3）分布式電源運(yùn)行成本CDG-oper。

式中：Nb表示負(fù)荷節(jié)點(diǎn)總數(shù)目；ts為每個(gè)典型場(chǎng)景的日內(nèi)時(shí)段總數(shù)，dt為一年內(nèi)每個(gè)典型場(chǎng)景的天數(shù)，PPVi,t,s為在典型場(chǎng)景s 中時(shí)刻t時(shí)節(jié)點(diǎn)i處光伏的出力，PWTi,t,s為在典型場(chǎng)景s 中時(shí)刻t時(shí)節(jié)點(diǎn)i處風(fēng)電的出力，τpv和τwt分別為光伏和風(fēng)電的單位發(fā)電運(yùn)行成本。

4）新能源補(bǔ)貼收益CDG-subs。

式中：cb,pv和cb,wt分別為光伏和風(fēng)電的單位功率補(bǔ)貼費(fèi)用。

5）配電網(wǎng)年網(wǎng)損費(fèi)用CLoss。

式中：cLoss為單位電量的網(wǎng)損費(fèi)用；PLoss,t,s為典型場(chǎng)景s中時(shí)刻t時(shí)系統(tǒng)的總有功網(wǎng)損。

1.2.2 上層規(guī)劃約束條件

上層規(guī)劃的約束條件為待選節(jié)點(diǎn)的分布式電源最大安裝容量約束。

式中：PPVi,max和PWTi,max分別為節(jié)點(diǎn)i處允許安裝的光伏和風(fēng)機(jī)的最大容量。

1.3 下層規(guī)劃模型

1.3.1 下層規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)

式中：fu為所有場(chǎng)景下各段時(shí)刻下節(jié)點(diǎn)電壓偏差總和，Vi,t,s為在典型場(chǎng)景s中時(shí)刻t時(shí)節(jié)點(diǎn)i處電壓值，Vp.u.為電壓額定幅值。

1.3.2 下層規(guī)劃約束方程

在下層約束中，本文將增加DG 的優(yōu)化控制約束以實(shí)現(xiàn)源端控制，并將考慮光伏和風(fēng)電兩種不同模型。

1）光伏出力約束。在并網(wǎng)過程中，光伏通過逆變器接入電網(wǎng)，逆變器的剩余容量為系統(tǒng)提供無功支撐，減少系統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)備的投入，但其無功輸出能力與系統(tǒng)容量和有功功率值有關(guān)。圖2為光伏的有功無功曲線，其功率的理論范圍應(yīng)在圖中所示的半圓內(nèi)。

圖2 光伏的有功無功功率關(guān)系

式中：SPVi為節(jié)點(diǎn)i處逆變器容量，通常為額定功率PPVi,max的1.1倍；QPVi,t,s為光伏無功出力值；Npv為光伏數(shù)量。

此外，考慮逆變器采用恒功率因數(shù)控制，即t時(shí)刻的無功出力值由該時(shí)段內(nèi)恒功率因數(shù)pfi,t,s和有功值所決定。一般情況下，逆變器功率因數(shù)應(yīng)控制在超前0.9到滯后0.9范圍內(nèi)。

2）風(fēng)電出力約束。風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)采用可以提供無功支撐的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可提供動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償保持母線電壓恒定。在下層規(guī)劃中，目標(biāo)函數(shù)時(shí)電壓波動(dòng)，因此當(dāng)無功充足時(shí)，風(fēng)電通過調(diào)節(jié)無功來保持母線電壓恒定，是恒電壓模型；但當(dāng)無功補(bǔ)償達(dá)到極限值時(shí)，無法滿足恒電壓控制需轉(zhuǎn)化為恒無功控制，此時(shí)無功出力維持在極限值。

式中：QWTi,min和QWTi,max分別為無功出力的極限值，VWTi,s,t為風(fēng)電接入節(jié)點(diǎn)的電壓值，為恒電壓模式下的電壓恒定值。VaWTi,s,t和VbWTi,s,t為節(jié)點(diǎn)電壓與之間的偏差，其用于控制風(fēng)電的無功出力。當(dāng)無功出力未達(dá)到極限值時(shí)，根據(jù)上述約束方程（11），VaWTi,s,t和VbWTi,s,t均為0，此時(shí)VWTi,s,t=，即為恒電壓控制。若當(dāng)無功出力達(dá)到上限時(shí)，此時(shí)VbWTi,s,t為非負(fù)數(shù)，VWTi,s,t可以低于電壓設(shè)定值，不再保持恒電壓控制。

3）潮流約束。

式中：PG,sub,i和QG,sub,i為場(chǎng)景s 時(shí)t時(shí)段變電站傳輸?shù)挠泄β屎蜔o功功率；PLi,t,s和QLi,t,s為場(chǎng)景s 時(shí)t時(shí)段節(jié)點(diǎn)i的有功負(fù)荷和無功負(fù)荷功率；Gij和Bij為節(jié)點(diǎn)i和j之間線路的等效電導(dǎo)和電納。

4）電壓約束。

式中：Vimin和Vimax為節(jié)點(diǎn)i電壓的上下限值。

5）電站功率約束。

式中：Psub,max為變電站允許的最大有功功率，為了避免反向潮流傳輸，最小值設(shè)為0。

6）線路容量約束。

式中：Sl,t,s為場(chǎng)景s 時(shí)t時(shí)段線路l的視在功率；為線路l的容量上限；Nbr為系統(tǒng)支路數(shù)。

7）逆向潮流約束。

式中：Pl-inv,t,s為場(chǎng)景s 時(shí)t時(shí)段線路l的逆向有功功率；為支路的逆向潮流最大值。

2 雙層規(guī)劃模型求解

針對(duì)上述考慮風(fēng)光無功調(diào)節(jié)的雙層規(guī)劃模型，采用粒子群算法進(jìn)行求解。粒子群算法是一種模擬鳥群運(yùn)動(dòng)機(jī)制，追隨當(dāng)前最優(yōu)解不斷更新位置尋求全局最優(yōu)解的算法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：收斂速度快，有多種措施避免求解陷入局部最優(yōu)；原理相簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，在很多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用；可調(diào)參數(shù)少，有成熟的參數(shù)選擇方案[22]。使用粒子群計(jì)算時(shí)，在每次迭代過程中需要對(duì)每個(gè)粒子的位置和方向進(jìn)行更新：

式中：vTi和xTi表示在第T次迭代中粒子i的速度和位置，pTbest,i是第i個(gè)粒子在第T次迭代后的最佳位置，gTbest,i是第T次迭代后的所有粒子中最佳位置。w是慣性系數(shù)，為保證算法在初始階段的全局搜索能力，w取較大值；而在迭代后期，w值可以減少以提高迭代效率。r1，r2是隨機(jī)系數(shù)，round（）是一個(gè)離散化粒子位置的函數(shù)。粒子群算法的求解流程如圖3所示。

圖3 基于粒子群算法的規(guī)劃模型求解流程

使用粒子群算法求解雙層規(guī)劃模型的步驟如下所示：

步驟1，輸出配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，初始粒子數(shù)和迭代最大次數(shù)；

步驟2，建立上層初始化模型，包括多個(gè)場(chǎng)景下的分布式電源的接入容量、位置和類型的初始粒子群，置迭代次數(shù)T=1;

步驟3，將上層DG 的數(shù)據(jù)信息傳遞下層。針對(duì)上層中的每個(gè)場(chǎng)景，使用前推回代法進(jìn)行潮流計(jì)算，通過粒子群算法計(jì)算出下層目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，即得到DG 的最優(yōu)控制策略；

步驟4，將下層規(guī)劃的DG 控制策略信息返回上層；

步驟5，結(jié)合DG 待選位置和容量以及下層規(guī)劃返回的DG 控制策略，求解每個(gè)粒子的上層目標(biāo)函數(shù)，獲得上層目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)適應(yīng)值及最優(yōu)解；

步驟6，置T=T+1，若T大于迭代最大次數(shù)，則計(jì)算結(jié)束，輸出結(jié)果，否則進(jìn)行下一步；

步驟7，判斷是否符合收斂條件，若不滿足條件則更新粒子的速度和位置，返回步驟3，反之則輸出DG 的規(guī)劃方案。

3 算例分析

3.1 算例概況

使用Matlab 軟件以IEEE 33 節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)為例進(jìn)行驗(yàn)證。網(wǎng)絡(luò)中總有功負(fù)荷為3 715 kW、總無功負(fù)荷為2 300 kvar，電壓等級(jí)為12.66 kV。除節(jié)點(diǎn)0以外，其他節(jié)點(diǎn)均可接入分布式電源，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能安裝一種類型分布式電源，待選安裝容量步長為0.1 MW，技術(shù)參數(shù)如表1所示，配電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)如表2所示。

表1 分布式電源參數(shù)

表2 配電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)

風(fēng)電模型采用雙參數(shù)威布爾分布，形狀參數(shù)k取2.3，尺度參數(shù)c取8.92；光伏模型使用Beta概率分布來模擬，參數(shù)α取0.85，β取0.85。使用仿射傳播聚類方法對(duì)一年8 760 h的風(fēng)光荷數(shù)據(jù)和場(chǎng)景進(jìn)行縮減，場(chǎng)景個(gè)數(shù)取30。其余規(guī)劃運(yùn)行的參數(shù)如表2所示。使用粒子群算法求解雙層規(guī)劃中，設(shè)定最大粒子群數(shù)目為50，最大迭代次數(shù)為100。

3.2 結(jié)果分析

為了驗(yàn)證本文所提出的考慮風(fēng)光無功控制的雙層規(guī)劃模型效果，設(shè)計(jì)了兩種規(guī)劃方案進(jìn)行對(duì)比：方案1，考慮DG 控制模型的雙層優(yōu)化，使用本文提出的雙層粒子群算法求解；方案2，不考慮下層中DG 的控制模型，使用簡(jiǎn)單的DG 有功出力上下限約束取代公式（9）至公式（11）。

使用粒子群算法求解得到的兩種方案結(jié)果如表3、表4所示。

表3 兩種方案容量參數(shù)

表4 兩種方案成本費(fèi)用比較萬元

相比于不考慮分布式電源控制模型優(yōu)化的雙層規(guī)劃，增加DG 控制后得到規(guī)劃方案的新能源接入比例明顯提升。這是因?yàn)樵黾臃植际诫娫吹臒o功優(yōu)化調(diào)控后，節(jié)點(diǎn)的電壓可以維持在較穩(wěn)定的波動(dòng)范圍內(nèi)，使系統(tǒng)可以接納更高比例的新能源接入。分布式電源總安裝容量增加后，提高了新能源出力，減少向上級(jí)電網(wǎng)購電需求，主網(wǎng)購電成本降低；同時(shí)DG 的協(xié)同控制使得潮流分布得到改善，降低網(wǎng)損成本，因此方案1碳排放量更少，符合雙碳目標(biāo)需求。

為了進(jìn)一步說明方案1對(duì)系統(tǒng)各支路網(wǎng)損的改善情況，選擇典型場(chǎng)景的12 h 和24 h 時(shí)，將兩種方案下的支路網(wǎng)損與IEEE33 系統(tǒng)的基礎(chǔ)支路網(wǎng)損進(jìn)行對(duì)比，如圖4所示。方案1和方案2的系統(tǒng)網(wǎng)損均小于基礎(chǔ)潮流網(wǎng)損，驗(yàn)證了合理的DG接入可以降低系統(tǒng)網(wǎng)損。

圖4 方案1、方案2及基礎(chǔ)潮流支路網(wǎng)損對(duì)比

在運(yùn)行過程中，方案1的DG無功根據(jù)下層規(guī)劃運(yùn)行的結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)，圖5為在12 h 時(shí)，方案1以15 min 為間隔的六個(gè)分布式電源的無功出力情況。

圖5 在12 h時(shí)方案1每15 min的DG無功出力

在方案1的風(fēng)光無功調(diào)節(jié)下相比于方案2，無論是在12 h還是24 h，方案1的網(wǎng)損均小于方案2的網(wǎng)損。在方案1 的12 h 時(shí)，總的有功網(wǎng)損相比基礎(chǔ)潮流網(wǎng)損從202.67 kW 降低到94.48 kW，降低了53.38%，在24 h時(shí)，有功網(wǎng)損降低到85.39 kW，降低了57.86%。而在方案2 中，12 h 總網(wǎng)損為131.29 kW，24 h 總網(wǎng)損為98.53 kW，雖然相比于基礎(chǔ)潮流網(wǎng)損均有降低，但仍高于方案1 的網(wǎng)損值。上述證實(shí)了方案1 中DG 的協(xié)同控制更有利于系統(tǒng)網(wǎng)損降低。

為研究雙層規(guī)劃結(jié)果對(duì)系統(tǒng)電壓的影響，如圖6所示為方案1 和方案2 在某一場(chǎng)景中所選時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)電壓曲線。其中基礎(chǔ)潮流時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓偏差較大，多個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓值偏低，而接入分布式電源后系統(tǒng)的電壓均有了明顯抬升。

圖6 方案1、方案2及基礎(chǔ)潮流節(jié)點(diǎn)電壓對(duì)比

在圖6中，相同顏色表示同一時(shí)刻的電壓波動(dòng)，其中實(shí)線為方案1 的電壓值，虛線為方案2 的電壓值，對(duì)比同種顏色的實(shí)線和虛線曲線，考慮DG 優(yōu)化調(diào)控后，節(jié)點(diǎn)的電壓得到了有效的改善。以24 h為例，相比于基礎(chǔ)潮流，總的節(jié)點(diǎn)與標(biāo)幺值的差降低了67.6%，相比于未考慮優(yōu)化調(diào)控時(shí)，電壓波動(dòng)降低了45%。在本文所提的雙層規(guī)劃模型中，光伏和風(fēng)電的無功出力均會(huì)根據(jù)有功值的變化而進(jìn)行調(diào)整，因此可以維持電壓在較穩(wěn)定的狀態(tài)內(nèi)變化，減少新能源波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)電壓的影響。

4 結(jié)論

1）提出了考慮風(fēng)光無功調(diào)節(jié)的配電網(wǎng)分布式電源雙層規(guī)劃模型，該模型將分布式電源逆變器的控制模型加入配電網(wǎng)規(guī)劃模型中，提升了配電網(wǎng)規(guī)劃模型的準(zhǔn)確性和可靠性。在該規(guī)劃模型中對(duì)配電網(wǎng)的年綜合費(fèi)用和電壓偏差兩個(gè)重要指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，在保證經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)上保證配電網(wǎng)用戶電能質(zhì)量。

2）在進(jìn)行分布式電源選址定容時(shí)，DG 的無功控制會(huì)影響接入位置和容量的選擇。在考慮DG 的控制策略后，DG 的無功功率可以與有功出力協(xié)同配合，提高了電網(wǎng)接納新能源的能力，增加了新能源的接入容量。

3）本文所提規(guī)劃模型和方法更有利于源網(wǎng)協(xié)同綠色經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在增加DG 的控制策略后，可以有效降低支路的網(wǎng)絡(luò)損耗，減少網(wǎng)損費(fèi)用；此外，新能源的接入量增加，減少了對(duì)上級(jí)電網(wǎng)購電需求，降低了年綜合成本。

4）規(guī)劃階段的DG 控制模型對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量有較大改善作用。對(duì)比不考慮DG 的無功控制得到的規(guī)劃結(jié)果，在本文所得到的規(guī)劃結(jié)果下運(yùn)行時(shí)，節(jié)點(diǎn)電壓更加平穩(wěn)，其中相比于傳統(tǒng)規(guī)劃結(jié)果，電壓波動(dòng)可降低45%，對(duì)比未加DG 的基礎(chǔ)潮流電壓波動(dòng)可降低67.6%。因此在規(guī)劃階段需要充分考慮到DG 的控制策略對(duì)于解決新能源波動(dòng)性給電網(wǎng)電壓帶來的負(fù)面影響。