【摘 要】
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近年来,随着电力电子技术和直流配电技术的快速发展,以及直流配电网展现出来的能够降低网损、提高新能源消纳、提高供电可靠性及供电质量等诸多的优势,使得直流配电网受到了国内外的广泛关注和研究,直流配电网也成为未来智能电网发展的必然趋势。然而交流配电网发展时间长且规模较大,因此在交流配电网转变为直流配电网的过渡阶段交流配电网将长期作为配电网的主体而存在,直流配电网则可作为补充,以此充分发挥两者互联的优势。
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近年来,随着电力电子技术和直流配电技术的快速发展,以及直流配电网展现出来的能够降低网损、提高新能源消纳、提高供电可靠性及供电质量等诸多的优势,使得直流配电网受到了国内外的广泛关注和研究,直流配电网也成为未来智能电网发展的必然趋势。然而交流配电网发展时间长且规模较大,因此在交流配电网转变为直流配电网的过渡阶段交流配电网将长期作为配电网的主体而存在,直流配电网则可作为补充,以此充分发挥两者互联的优势。因此,为了应对未来交直流混合配电网发展带来的挑战,如何实现交直流混合配电网的合理规划及其有效求解具有重要的价值和意义。本文首先提出了综合考虑源-网-荷-储协同优化运行的交直流混合配电网双层规划模型,以模拟实际的工况,此双层模型分为上层规划层及下层运行层。上层规划层,将综合成本即投资成本和运行成本最小作为目标,考虑了各类型分布式电源（distributed generation,DG）、储能系统（energy storage system,ESS）和线路的投资规划;下层运行层,将运行成本以及系统电压偏移量最小作为目标,对各类型DG、ESS、可削减负荷、开关、电压源型换流器（voltage source converter,VSC）、分组投切电容器（capacitor banks,CB）和有载调压变压器（on-load tap changer,OLTC）这些主动控制对象进行调控,综合考虑了运行层有功-无功的协调优化运行。为了解决直接求解所建双层模型可能导致的求解时间较长和结果收敛性差的问题,本文又提出了双层模型上、下层的关联建模方法,将双层模型转换为单层模型。其次,考虑到转换所得的单层模型是一个混合整数非线性规划（mixed integer non-linear programming,MINLP）问题,较难求解,因此再利用二阶锥松弛方法、Mc Cormick线性化法和大M法等将其转化为混合整数二阶锥规划模型（mixed integer second order cone programming,MISOCP）进行求解。最终所得的MISOCP单层规划模型是一个多目标优化问题,为了高效地获取收敛且均匀的帕累托前沿解,以供有不同偏好的规划人员选择,本文选取归一化法向约束法（normalized normal constraint,NNC）求解。最终,通过对改进的交直流混合配电系统进行算例仿真分析,验证了本文所提模型和所用算法的有效性。
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