智能软开关

电力电子柔性化和分布式发电（DG）消纳是配电网研究的2个热点问题，揭示了配电网柔性度对DG消纳的影响规律和机理。首先，介绍了配电网柔性度的概念，并改进了柔性度的定义。然后，以典型接线模式和IEEE RBTS-Bus4扩展算例为研究对象，观察随柔性度升高时DG消纳率的变化，并分析规律和机理。研究发现，配电网柔性化并非都能提升DG消纳，存在一个起效条件：智能软开关（soft open point，SOP）某一侧馈线存在DG相对负荷的盈余，同时另一侧存在DG缺额。然而满足起效条件后，消纳率和柔性度之间的规律性仍未显现。提出分析消纳提升限制条件和按SOP安装次序观察的2种方法，发现了隐藏的规律：当存在消纳提升可用空间且无SOP容量限制下，或者同一SOP安装次序下，柔性度和消纳率才具有正相关关系。发现的规律机理为指导配电网的柔性化发展和DG消纳提供了新的理论依据。

高比例风光接入下，多微网与配网间的双边交易对配电网的调控能力提出了更高要求。考虑柔性配电装置快速灵活调节网络潮流的优点，提出一种柔性网架结构下考虑多微网与配网双边交易的协同规划方法。首先，在考虑智能软开关规划的基础上构建协同规划的广义纳什议价模型。其次，采用交替优化策略将议价模型转化为易于求解的双层迭代过程，上层各主体各自优化规划方案，下层完成双边交易的结算问题。然后，将下层问题等效转化为电量结算和费用结算两个子问题，并分别采用交替方向乘子法求解。最后，在IEEE33节点配电系统中的算例表明所提规划方法可有效缩减社会总成本和各主体年综合费用。

分布式电源的高渗透率接入使得配电网运行波动性剧增，潮流流向多变，并可能带来电压越限、功率倒送、经济性差等问题。针对上述问题，挖掘智能软开关、移动储能等新型电力电子装置对柔性配电网的调控潜力，提出了一种考虑移动储能接入的柔性配电网运行优化策略。首先，对柔性配电网中多类型设备进行建模，通过智能软开关直流环节接入移动储能，建立了含移动储能接入的智能软开关模型。其次，计及系统潮流约束、柔性设备运行约束、移动储能运行约束等多类型约束，以最小化电网运行成本为目标函数，提出了考虑移动储能接入的配电网运行优化策略。最后，利用改进的IEEE 33节点配电网进行算例测试，验证了所提方法的有效性并分析了所提方法对高比例分布式电源接入下配电网运行经济性的提升效果。

针对分布式电源(distributed generation, DG)大规模并网导致的配电网电压越限、网络损耗增加和弃风弃光等问题，提出一种考虑含储能(energy storage system, ESS)的三端智能软开关(soft open point, SOP)与需求侧响应(demand response, DR)的主动配电网(active distribution network, ADN)有功无功协调优化策略。首先，计及可再生能源出力的不确定性，基于条件生成对抗网络(conditional generative adversarial networks, CGAN)生成日前场景。然后，对含ESS的三端SOP与DR进行建模，并将其与DG和传统无功补偿设备进行协调优化。构建以网络损耗最小、电压偏差最小、弃风弃光量最小、用户舒适度与用户经济度最大为优化目标的数学模型。进而转化为混合整数二阶锥规划模型，并利用GUROBI进行求解。最后，在改进的IEEE 33和IEEE 69节点配电系统中进行仿真验证。结果表明，计及风光出力的不确定，所提优化策略在兼顾用户舒适度和用户经济度的同时提高了配电网运行的经济性和可靠性。

随着配电网中电动汽车规模化接入,其无序充电行为引发的充电负荷增长趋势日益显著,导致配电变压器过载、配电台区网损增大以及负载不均衡等诸多问题。文章围绕配电网台区电动汽车接纳能力提升问题开展研究,针对电动汽车的无序充电行为导致配电网运行经济性差、安全运行风险高等问题,提出了基于柔性互联的多配电台区电动汽车充电设施协同优化运行方法,考虑用户参与意愿、充电费用、用户满意度、配电网安全性等,结合智能软开关(soft open point,SOP)功率互送的能力,实现了台区间的互联互供。算例分析证明,文章的方法可降低变压器过载风险,大幅增加台区运行的经济性,通过台区间的柔性互联设备实现充电负荷转移与灵活资源共享,从而大幅提升配电台区对电动汽车的接纳能力。