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控制与算法 PFC整流 ★ 5.0

面向配电台区经济性及综合承载力提升的旋转潮流控制器双层规划模型

A Bi-level Planning Model of Rotating Power Flow Controller for Enhancing Economic Efficiency and Comprehensive Carrying Capacity of Distribution Areas

作者 颜湘武 · 卢俊达 · 贾焦心 · 吴鸣 · 牛耕
期刊 电工技术学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 40 卷 第 7 期
技术分类 控制与算法
技术标签 PFC整流
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 配电台区 综合承载力 旋转潮流控制器 改进引力场算法 双层规划 颜湘武 卢俊达 贾焦心 吴鸣 牛耕 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society
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新能源高比例接入易导致配电台区网架薄弱、负荷分布不均等承载力不足问题。柔性互联可缓解该问题,但电力电子装置成本较高限制了其应用。为此,提出一种旋转潮流控制器(RPFC)双层规划模型,上层以投资成本最小化确定RPFC选址与定容,下层以综合承载力最大化优化运行功率,构建涵盖安全性、经济性与灵活性的指标体系。采用改进引力场结合二阶锥规划的混合算法求解。算例结果表明,所提模型在降低总投资成本的同时显著提升配电台区综合承载力。
新能源高比例接入会导致配电台区出现网架结构薄弱、局部负荷分配不均等承载力不足问题,通过台区柔性互联可解决上述问题,但电力电子式互联装置过高的投资及运维成本限制了其广泛应用.为此,该文提出一种面向配电台区经济性及综合承载力提升的旋转潮流控制器(RPFC)双层规划模型.首先,建立 RPFC 的稳态潮流模型,提出含 RPFC 的配电台区柔性互联结构;其次,构建含 RPFC的配电台区双层规划模型,上层为 RPFC选址定容层,以配电台区总投资成本最小为目标确定RPFC最优容量与位置,下层为运行优化层,构建考虑安全性、经济性、灵活性的综合承载力指标体系,并以综合承载力最高为目标优化 RPFC运行功率;然后,为提高寻优速度和精度,提出一种改进引力场结合二阶锥规划的混合优化算法求解该双层规划模型;最后,将所提模型与其他规划模型进行对比,结果表明所提模型在降低配电台区总投资成本的同时提高了配电台区综合承载力.
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SunView 深度解读

该旋转潮流控制器双层规划模型对阳光电源配电侧产品具有重要应用价值。RPFC作为低成本柔性互联方案,可直接应用于ST系列储能变流器的多台区互联场景,通过双层优化实现选址定容与功率调度协同,提升配电网承载力。其综合承载力指标体系(安全性、经济性、灵活性)可融入iSolarCloud平台的智能规划模块,为PowerTitan大型储能系统的台区级部署提供优化决策。二阶锥规划求解方法可借鉴至SG逆变器的多机协调控制算法,降低电力电子设备投资成本的同时增强新能源消纳能力,契合阳光电源源网荷储一体化解决方案的战略方向。