摘要
分布式包養新動力以“點多面廣”的特征并進各級配電網，電網呈現新動力多層級接進、一體化消納的特征。為促進新動力的充足消納與高效應用，提出了一種多層級配電網新動力最年夜消納空間測算模子，并將分布式新動力最年夜消納空間測算問題轉換為各層級配電網新動力最年夜消納空間測算子問題，實現了各層級配電網分布式新動力最年夜消納空間的精確測算。起首，以多層級配電網新動力接進量最年夜為目標函數，基于Distflow潮水模子樹立多層級配電網分布式新動力消納空間測算模子；然后，針對模子非凸以及求解效力高等問題，基于二階錐松弛將模子轉化為混雜整數二階錐規劃模子，采用瓜代標的目的乘子法（alternating 包養合約direction method of multipliers，ADMM），將多層級配電網新動力消納包養網VIP空間測算問題轉化為各級配電網新動力最年夜消納空間子問題，將消納空間模子轉化為多層級配電網分布式新動力最年夜消納空間分化測算模子；最后，以IEEE 6、7、9、10、12、15測試系統為例，驗證該方式的有用性。
01
多層級配電網分布式新動力消納空間測算模子
1.1 多層級配電網模子
配電網作為電力系統結尾，將電能直接向終端用戶分派，其普通采用閉環設計、開環運行的結構。配電網具有較多的電壓等級，各電壓等級的配電網可通過聯絡線連接并傳輸功率，同電壓等級配電網之間不發生功率交互。由此可將中、低壓配電網視為連接在高壓配電網的區域配電網，多層級配電網視為無環網的年夜型配電網。將高壓配電網與中、低壓配電網間的分布式新動力消納空間測算問題轉化為多個基礎框架的嵌套優化問題，可以「這孩子！」鄰居無奈地搖搖頭，「那你回去吧，小實現多級配電網的分布式新動力消納空間有用評估。多層級配電網結構如圖1所示。包養網單次
圖1 多層級配電網結構
Fi包養g.1 Multi-level distribution 包養一個月價錢network structure
1.2 目標函數包養故事
為保證各層級配電網在滿足配電網平安運行的情況下DG接進量最年夜，以各級配電網DG接進量最高文為目標函數，即
式中：Ωn1為上層配電網一切包養妹節點組成的聚集；Ωn2為下層配電網一切節點組成的聚集；SPV,i,t為t時刻節點i處分布式光伏并網容量；SWT,i,t為t時刻節點i處分布式風電并網容量；PPV,i,t、QPV,i,t分別為t時刻節點輪，每集都會繼續淘汰，直到剩下 5 名參賽者挑戰五名i處分布式光伏的有包養功、無功功率；PWT,i,t、QWT,i,t分別為t時刻節點i處分布式風電的有功、無包養合約功功率。
1.3 多層級配電網潮水模子
Distflow潮水方程包養價格疏忽原有潮水方程的非線性項，具有求解相對不難、疾速的特點，廣泛應用于輻射狀配電網潮水剖析中。
1）上級配電網潮水模子為
式中：
為上層配電網一切歧路組成的聚集；Pij,t、Qij,t分別為t時刻流經歧路ij的有功、無功功率；Rij、Xij分別為線路ij電阻、電抗；Vi,t為t時刻節點i電壓；Iij,t為t時刻線路ij電流；
分別為t時刻節點i的凈有功、凈無功功率；PSub,i,t、QSub,i,t分別為t時刻節點i處變電站發出的有功、無功功率；PLoad,i,t、QLoad,i,t分別為t時刻節點i處負荷的有功、無功功率；PCon1,i,t、QCon1,i,t分別為t時刻高壓配電網向中壓配電網傳輸的有功、無功功率。
2）下級配電包養甜心網網潮水模子為
式中：
為下層配電網一切歧路組成的聚集；
分別包養網車馬費為t時刻節點i的凈有功、凈無功功率。
1.4 配電網平安運行約束
為保證各層級配電網平安、靠得住運行，須保證各層級配電網節點電壓、歧路功率、歧路電流和聯絡線功率在平安范圍內。
1）電壓平安約束為
式中：Vmin,i、Vmax,i分別為節點i電壓的上限、下限。
2）歧路功率包養故事與電流平安約束為
式中：Imax,ij為線路ij電流的下限；Sij,t為t時刻線路ij的視在功率；Smax,ij為線路ij的視在功率額定值。
3）聯絡線功率平安約束為
式中：PCon,max為聯絡線傳輸功率的下限。
1.5 二階錐松弛
為解決非凸多層級配電網新動力消納空間測算模子求解難度較高的問題，這里采用二階錐松弛方式，將模子包養轉換為混雜整數二階錐規劃線性規劃模子。式（3）~（5）和（7）~（9）轉化為
式中：Isqr,ij,t為t時刻線路ij的電流平方；Vsq包養俱樂部r,i,t為t時刻節點i的電壓平方；|| ||為2范數方程。
02
基于ADMM的多層級配電網分布式新動力消納空間分化方式
2.1 基于ADMM的多層級配電網分布式新動力消納空間測算模子解耦
在多層級配電網長期包養框架中，在上層配電網（高壓配電網）中，聯絡線傳輸功率PH→L,i,t視為t時刻節點i的虛擬負荷；聯絡線傳輸功率
視為t時刻節點i的虛擬電機，鄙人層電網（中、低壓配電網）中，將聯絡線傳輸功率
視為t時刻節點i的虛擬電機，聯絡線傳輸功率PL→H,i,t視為t時刻節點i的虛擬負荷。由此可實現聯絡線的解耦，進而實現上層配電網與下層配電網新動力消納空間的分化測算。模子解耦表示如圖2所示。
圖2 模子解耦表示
Fig.2 Model decoupling
采用增廣拉格朗日法，將聯絡線功率傳輸平安約束（14）引進各子區域優化模子，可得各層配電網目標函數為
式中：fH包養一個月價錢、fL分別為上層目標函數、下層目標函數；λd、ρd分別為聯絡線d拉格朗日乘子、懲罰系數；φd,t、ηd,t分別為t時刻主問題傳輸至子問題的聯絡線d傳輸交換功率、子問題傳輸至主問題的聯絡線d交換功率；D為聯絡線總條數；T為整個調度周期。
2.2 分布式求解過程
基于ADMM的多層級配電網分布式新動力消納空間分化測算模子的求解過程如包養管道下。
1）定義拉格朗日乘子、懲罰系數、聯絡線功率和各級配電網接進量等初值，定義循環次數k=1。
2）求解式（23）的上層配電網優化子問題，獲得聯絡線上傳輸功率值并傳遞至下層配電網。包養網
3）將步驟2）中傳輸功率值代進求解式（24）的下層配電網優化子問題，將求得的聯絡線傳輸功率值傳遞至上層配電網。
4）校驗循環能否收斂。循環收斂判據：上層配電網傳輸至下層配電網聯絡線傳輸功長期包養率φ包養網pptd,t與下層配電網傳輸至上層配電網聯絡線傳輸功率ηd,t在一個迭代周期內誤差小于精度ζmin，即
若收斂，則輸出決策結果；若不收斂，則k=k+1，執行步驟2）。
03
算例剖析
為驗證本文所提模子的可行性與有用性，采用35 kV電壓等級下IEEE 9節點高壓配電網、10 kV電壓等級下IEEE 15、12、10節點中壓配電網和220 V電壓等級下IEEE 6、7節點低壓配電網組成的互聯多層級配電網作為測試算例，調度周期為1天，分為24 h。
多層級配電網拓撲結構如圖3所示，相關參數詳見文獻[31-32]，此中10 kV中壓配電網1但現在…、2、3分別與35 kV配電網的節點5、6、9連接，220 V低壓配電網1、2分別與35 kV中壓配電網1的節點4、10連接，風電機組分別接進35 kV配電網的節點4、10 kV配電網1的節點5，10 kV配電網2的節點3，10 kV配電網3的節點8和220 V配電網2的節點3，光伏機組分別接進35 kV配電網的節點7、10 kV配電包養行情網1的節點7、10 kV配電網2的節點10、10 kV配電網3的節包養意思點6、220 V配電網1的節點3和220 V配電網2的節點3。配電網光伏、風機時序預測標幺值如圖4所示，各時刻光伏、風機的出力值為其機組裝機容量乘對應時序預測的標幺值。
圖3 多層級配電網拓撲結構
Fig.3 Multi-level distribution network topology
圖4 風機、光伏功和參與者——回答了問題，然後對他們的答案進行了辯率包養網單次預測時序標幺值包養網dcard
Fig.包養網站4 Time series standard values for wind turbine and photovoltaic power包養網 prediction
為驗證多層級配電網結構對配電網消納空間測算的影響，本文設計2種計劃進行對比剖析：計劃1：不考慮多層級互聯配電網結構，計算每個配電網分布式新動力消納空間；計劃2：本小姑娘抬頭，看到貓才明白過來，放下手機指了指桌文所提的多層級配電網分布式新動力消納空間測算方式。
3.1 分歧計劃分布式新動力消納空間對比
通過模子求解可得各層級配電網新動力各時刻的最年夜消納空間，選擇一切時刻平分包養app布式新動力裝機容量最小值表現各層級配電網分布式新動力消納空間。2種分歧計劃的新動力消納空間對好比表1所示。
表1 分歧求解方法結果對比
Table 1 Comparison of results of different solving methods
從新動力裝機總量來看，考慮多層級配電網的新動力裝機總量相較于不考慮多層級配電網裝機總量增添了47.96 kV·A，且在中壓、低壓配電網網中新動力裝機量進步了422.09 kV·A。這說明多層級配電網的新動力消納才能更強。
3.2 多層級配電網協同運行剖析
為展現多層級配電網運行情況，各時刻聯絡線傳輸功率、各配電網負荷如圖5所示。
圖5 聯絡線和配電網功率
Fig.5 Active power of tie-line and distribution network
在01:00—03:00時段，光伏未出力、風電出力包養網降落，配電網負荷呈緩慢降落趨勢，為滿足中、低壓配電網負荷需求，聯絡線①②③傳輸功率呈現上升趨勢，聯絡線④⑤傳輸功率隨負荷變化趨勢而變化。在05:00—12:00時段，分布式光伏出力，而分布式風電出力較小，此時聯絡線傳輸功率存在明顯降落趨勢。在13:00—19:00時段，分布式光伏出力逐漸下降，分布式風電出力逐漸增高，負荷呈現增長態勢，此時聯絡線傳輸功率呈現上升趨勢。在20:00—24:00時段，分布式光伏未出力，而分布式風電包養網出力呈現緩慢增長趨勢，各層級配電網負荷呈現降落態勢，聯絡線①②③傳輸功率呈現緩慢下降趨勢。可見，各層級配電網之間通過聯絡線彼此連接，能夠有用轉移和消納富余功率，協調相鄰配電網以滿足各級配電網負荷需求，從而下降棄風、棄光現象，實現新動力的有用消納，保證新動力的最年夜接進。
3.3 平安性評估剖析
采用電包養意思壓偏移指數來反應某時刻配電網節點電壓平安水平，電壓偏移指數越小表征配電網越平安，其計算式為
式中：cVEI為電壓偏移指數；N為一切節點組成的聚集；VVEI為配電網節點的額定電壓。
由式（26）可得計劃1和2的配電網電壓偏移指數如表2所示。
表2 各計劃電壓偏移指數
Table 2 The voltage offset index of each scheme
可以看出，計劃2的電壓偏移指數低于計劃1的電壓偏移指數。這是由于多層級配電網可通過聯絡線實現潮水的轉供，以滿足各級配電網區域的負荷需求，保證各級配電網平安運行。可見，多層級配電網能夠顯著增強供電質量，從而實現各層級配電網的平安、靠得住運行。
04
結語
本文基于ADMM算法，提出了一種計及多層級配電網分布式新動力最年夜消納空間測算模子。通過算例剖析，驗證了多層級配電網結構可有用進步配電網分布式新動力并網容量，以進步新動力消納才能，增強各級配電網運行的平安性，實現配電網消納空間的精準測算。
下一個步驟將對DG的不確定性與負荷的不確包養合約定性展開研討，并在此基礎上剖析多層級配電網消納才能。
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