交直流混合配电网的优化规划问题是配电网结构设计阶段需要解决的核心问题,对交直流混合配电网的安全、可靠、经济运行具有重要意义。 与交直流混合配电网优化规划相关的研究,主要是基于传统交流配电网规划方法的成果,在直流配电网或直流微电网的一些特殊应用场合的规划问题中进行应用。例如,针对海上风电接入配电网已有相关研究;此外,有学者对孤岛直流微电网运行控制进行了相关研究,提出孤岛直流微电网的运行方式及控制策略;针对直流微电网提出基于本地电压分段控制策略的稳定性控制方法;直流微电网的能量协调控制问题。而针对交直流混合配电网的规划问题,着力解决在城市现有交流配电网中扩建直流子系统(包含柔性直流互联装置以及直流线路)的规划方法,并没有特别研究其关键技术及可行的规划方法 。
基于优化问题所需要涉及考虑的优化变量、优化目标和约束条件3方面内容,交直流混合配电网的规划模型具有其自身的特征。
模型的优化变量需要扩展考虑直流源、荷以及柔性直流装置的位置和容量;此外,也可结合交直流混合配电网调度运行方式增加相应的优化变量。
交直流混合配电网的优化目标依然从经济性最优、可靠性最优2方面进行评估。经济性评估主要从全寿命周期内投资成本、运行成本和经济性评价指标(净现值、投资回收期等)3方面进行评估。含有柔性直流互联装置的交直流混合配电网山于装置成本占比较大,需要深入讨论成本不确定性对经济性结论的影响,从而调整优化规划目标;含有直流线路的交直流混合配电网山于其基于已有交流配电网进行扩展规划,通常建设时间较长,且根据直流子系统成熟度的递增,一般可分为多个建设阶段去考虑其经济性优化的规划目标。交直流混合配电网的可靠性评估需要反映柔性直流设备和网络运行的综合可靠性,并在直流子系统所能提供的紧急劝率支撑条件下讨论其对网络可靠性的提升。
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