山東大學(xué)電氣工程學(xué)院電網(wǎng)智能化調(diào)度與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2025年10月1山東大學(xué)匯報(bào)提綱山東大學(xué)2考慮調(diào)壓補(bǔ)償激勵(lì)微電網(wǎng)參與的優(yōu)化控制策略4總結(jié)與展望2山東大學(xué)山東大學(xué)口口高比例分布式電源接入成為配電網(wǎng)顯著特征《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》到2025年，配電網(wǎng)具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬(wàn)臺(tái)左右充電樁接入能力；到2030年，基本完成配電網(wǎng)柔性化、智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。配電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源和手段嚴(yán)重不足，極易導(dǎo)致電壓越限、潮流倒送、變壓器過(guò)載等，嚴(yán)重威脅配電網(wǎng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并對(duì)電力平衡調(diào)節(jié)和電網(wǎng)安全承載帶來(lái)巨大隱患。配電網(wǎng)需從傳統(tǒng)“被動(dòng)接受”模式完成到“主動(dòng)承載”蛻變。129202M529902095時(shí)解年嫁電：畫(huà)氣地w核地生竹質(zhì)發(fā)電；常瓶本地：■風(fēng)地i■太海能發(fā)地我國(guó)發(fā)電量結(jié)構(gòu)變化我國(guó)發(fā)電量結(jié)構(gòu)變化(mm四由+由潮流倒送、過(guò)載潮流倒送、過(guò)載3山東大學(xué)6ANDGN1研究背景山東大學(xué)6ANDGN傳統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)設(shè)備難以應(yīng)對(duì)高比例新能源接入帶來(lái)的雙向潮流與電壓波動(dòng)等問(wèn)題，其機(jī)械動(dòng)作與階躍式調(diào)節(jié)已不能滿足當(dāng)前復(fù)雜多變的運(yùn)行控制要求。微電網(wǎng)通過(guò)內(nèi)部分布式能源的協(xié)同優(yōu)化，在最大化自身收益的同時(shí)可作為一個(gè)靈活、可控的聚合單元，主動(dòng)參與配電網(wǎng)的電壓支撐與供需平衡。電動(dòng)汽車具有靈活的充放電可調(diào)節(jié)能力，有利于緩解系統(tǒng)供需矛盾解決現(xiàn)存問(wèn)題。饋線自動(dòng)調(diào)壓器饋線自動(dòng)調(diào)壓器"靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置u功率可調(diào)節(jié)潛力SOC可調(diào)節(jié)潛力山東大軍山東大軍口口缺乏激勵(lì)機(jī)制，導(dǎo)致“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)不可行”微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能作為典型柔性資源，具備快速響應(yīng)與雙向功率調(diào)節(jié)能力，可理論上替代傳統(tǒng)調(diào)節(jié)設(shè)備。然而它們分散在用戶側(cè)，容量小、隨機(jī)強(qiáng)，當(dāng)前缺乏“經(jīng)濟(jì)鉤子”把碎片資源串成系統(tǒng)級(jí)調(diào)節(jié)能力，導(dǎo)致“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)不可行”,柔性資源仍然沒(méi)有完全利用。激勵(lì)機(jī)制缺位成為柔性資源并網(wǎng)“最后一公里”堵點(diǎn)。系統(tǒng)級(jí)調(diào)節(jié)能力激勵(lì)機(jī)制“最后一公里”堵點(diǎn)用戶側(cè)5口口政策驅(qū)動(dòng)微電網(wǎng)參與多級(jí)協(xié)同互動(dòng)首次在國(guó)家層面明確提出“構(gòu)建主配微網(wǎng)協(xié)同的新型有源配電網(wǎng)調(diào)度模式”,要求到2030年實(shí)現(xiàn)主配微網(wǎng)多級(jí)協(xié)同、海量資源聚合互動(dòng)。申華人民共和國(guó)中央人民政府a(chǎn)ii8(-四據(jù)西希前家干新船魯下中向量的6中華人民共和國(guó)中此人民政府B國(guó)家能源局國(guó)家能源局四e四eKK66機(jī)制設(shè)計(jì)+協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多方共贏機(jī)制設(shè)計(jì)+協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多方共贏山東大軍山東大軍1研究背景4總結(jié)與展望78研究思路研究思路模型建立算例分析調(diào)壓激勵(lì)機(jī)制直接調(diào)壓+問(wèn)接調(diào)壓調(diào)壓激勵(lì)機(jī)制直接調(diào)壓+問(wèn)接調(diào)壓不考慮調(diào)壓最大化收益各MG購(gòu)售電功率→潮流計(jì)算→參考電壓微電網(wǎng)調(diào)壓補(bǔ)償√直接調(diào)壓激勵(lì)：配電網(wǎng)中調(diào)壓成本降低、由于過(guò)電壓?jiǎn)栴}解決配電網(wǎng)的DG斷開(kāi)風(fēng)險(xiǎn)成本降低；√間接調(diào)壓激勵(lì)：微電網(wǎng)中與電壓有關(guān)負(fù)載的用電成本降低；√調(diào)壓補(bǔ)償計(jì)算：通過(guò)比較參考電壓和實(shí)際運(yùn)行電壓得到。機(jī)利機(jī)利bufleafbufleaf√考慮通過(guò)激勵(lì)方式提高微電網(wǎng)參與調(diào)壓的積極性，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)；√通過(guò)SQDDPG算法對(duì)多微電網(wǎng)運(yùn)行策略進(jìn)行優(yōu)化；9口為構(gòu)建有效的激勵(lì)機(jī)制，首先建立不考慮調(diào)壓激勵(lì)的微電網(wǎng)基準(zhǔn)運(yùn)行模型。該模口為構(gòu)建有效的激勵(lì)機(jī)制，首先建立不考慮調(diào)壓激勵(lì)的微電網(wǎng)基準(zhǔn)運(yùn)行模型。該模型以運(yùn)行成本最小化為目標(biāo)，涵蓋儲(chǔ)能、燃?xì)廨啓C(jī)及購(gòu)售電等相關(guān)成本，并計(jì)及SOC、功率及爬坡率等關(guān)鍵約束。 調(diào)壓激勵(lì)設(shè)置直接調(diào)壓激勵(lì)(配電網(wǎng))間接調(diào)壓激勵(lì)(微電網(wǎng))間接調(diào)壓激勵(lì)(微電網(wǎng)) 不考慮調(diào)壓激勵(lì)的微電網(wǎng)優(yōu)化模型儲(chǔ)能成本：口基于基準(zhǔn)模型，通過(guò)參考電壓與實(shí)際電壓差值結(jié)合直接與間接激勵(lì)計(jì)口基于基準(zhǔn)模型，通過(guò)參考電壓與實(shí)際電壓差值結(jié)合直接與間接激勵(lì)計(jì)算調(diào)壓補(bǔ)償。采用SQDDPG算法進(jìn)行優(yōu)化， 調(diào)壓補(bǔ)償計(jì)算調(diào)壓激勵(lì)不考慮調(diào)壓網(wǎng)優(yōu)化模型 激勵(lì)微電網(wǎng)參與的電壓調(diào)節(jié)策略P.".,P",P,c,",c"",1)實(shí)際動(dòng)作輸出：a,=(PP△P",P",0山東大學(xué)山東大學(xué)e微電網(wǎng)參數(shù)設(shè)置微電網(wǎng)電/熱負(fù)荷功率e微電網(wǎng)參數(shù)設(shè)置微電網(wǎng)電/熱負(fù)荷功率時(shí)間/時(shí)間/hPPCa,2.5元/m370EE7p研究思路模型建立算例分析算例分析口不考慮調(diào)壓激勵(lì)時(shí)，由于微電網(wǎng)只能通過(guò)有功獲益，所以不會(huì)主動(dòng)通過(guò)無(wú)功調(diào)節(jié)為配電網(wǎng)提供電壓支撐，配電網(wǎng)中口不考慮調(diào)壓激勵(lì)時(shí)，由于微電網(wǎng)只能通過(guò)有功獲益，所以不會(huì)主動(dòng)通過(guò)無(wú)功調(diào)節(jié)為配電網(wǎng)提供電壓支撐，配電網(wǎng)中較多節(jié)點(diǎn)存在電壓越限的問(wèn)題?！瘛癫豢紤]調(diào)壓激勵(lì)的微電網(wǎng)優(yōu)化結(jié)果：微電網(wǎng)購(gòu)售電功率節(jié)點(diǎn)電壓(參考電壓)壓越限的問(wèn)題。4●考慮調(diào)壓激勵(lì)的微電網(wǎng)優(yōu)化結(jié)果：各微電網(wǎng)電功率各微電網(wǎng)電功率432020432020暢合數(shù)/1e3IDN研究思路0微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比最大電壓/p.u.1.0780微電網(wǎng)的購(gòu)售電收益和設(shè)備運(yùn)行成本之差21586.2最小電壓/p.u.0.9222間/間/16勵(lì)后與電壓有關(guān)負(fù)載的用電成本降低獲得的收益最大電壓/p.u.1.0067最小電壓/p.u.0.9603Shapley值有效性驗(yàn)證88口為了驗(yàn)證SQDDPG算法的優(yōu)越性，采用MAPPO和MADDPG兩種常用算法進(jìn)行對(duì)比，分別對(duì)比了其累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)曲線、經(jīng)濟(jì)性與電壓越限情況。描述強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法描述算法2算法3微電網(wǎng)的購(gòu)售電收益和設(shè)備運(yùn)行成本之差配19789.319160.017474.9電網(wǎng)中調(diào)壓成本降低獲得的收益1671.31465.92058.0DG斷開(kāi)風(fēng)險(xiǎn)成本降低獲得的收益2325.1823.22148.5與電壓有關(guān)負(fù)載的用電成本降低獲得的收益57.857.857.8通過(guò)逆變器輸出無(wú)功功率增加的運(yùn)行成本-289.3-245.6-349.855√SQDDPG算法收斂性能更優(yōu)；√算法能夠探索到更高的累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)。mm果更優(yōu)，平均電壓偏差更SoDDPGMAPPO山東大軍山東大軍模型建立算例分析●微電網(wǎng)-電動(dòng)汽車合作運(yùn)行：●配電網(wǎng)優(yōu)化控制：●微電網(wǎng)-電動(dòng)汽車合作運(yùn)行：●配電網(wǎng)優(yōu)化控制：優(yōu)化功率優(yōu)化功率電能設(shè)備調(diào)節(jié)成本最小化運(yùn)行成本談判破裂點(diǎn)SOC軌跡SOC軌跡s:-3.考慮配電網(wǎng)-微電網(wǎng)-電動(dòng)汽車資源協(xié)同的電壓控制策略山化模型確定交易電價(jià)，在保障雙方隱私的前提下實(shí)現(xiàn)收益公平分配。 微電網(wǎng)-電動(dòng)汽車合作運(yùn)行模型電能談判支付問(wèn)題,口口采用ADMM算法求解微電網(wǎng)與電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)商的電能交易談判，在保護(hù)隱私前提下實(shí)現(xiàn)電價(jià)共識(shí)，并進(jìn)一步通過(guò)調(diào)節(jié)配電網(wǎng)中SC與SVC的無(wú)功功率，達(dá)成系統(tǒng)全局多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行。ADMMADMM算法求解電能談判支付問(wèn)題②更新交易電價(jià)：微電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商經(jīng)過(guò)迭代，計(jì)算出期望與電動(dòng)c,"?(k+1)=argminLmg[V,(k),c"B(k),c;"(k)]c,"(k+1)=argminLe[4,(k),c,B(k+1),c,(k)]ψ(k+1)=4,(k)+9,[c"?(k+1)-c,目標(biāo)函數(shù)配電網(wǎng)優(yōu)化控制模型目標(biāo)函數(shù)約束條件口口采用改進(jìn)的IEEE33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，分別在15、21、29節(jié)點(diǎn)接入充電站，充電站相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下所示。口合作前微電網(wǎng)與電動(dòng)汽車各自進(jìn)行的優(yōu)化運(yùn)行，導(dǎo)致了配電網(wǎng)出現(xiàn)電壓越限問(wèn)題。IEEE33節(jié)點(diǎn)仿真系統(tǒng)拓?fù)鋱D充電站參數(shù)設(shè)置充電站參數(shù)設(shè)置不離開(kāi)充電站回家工作合作前優(yōu)化結(jié)果合作前，電動(dòng)汽車到達(dá)充合作前，電動(dòng)汽車到達(dá)充電站后立即以最大功率進(jìn)行充電，各充電站為無(wú)序充電負(fù)荷曲線；√充電負(fù)荷主要分布于凌晨、中午和傍晚，與用戶出行特征保持一致√√此時(shí)電壓運(yùn)行狀態(tài)作為參考電壓訐算調(diào)壓補(bǔ)償題√最大電壓為1.0665p.u.最小1a山東大軍山東大軍AsoosoiNI研究思路模型建立合作成本最小化問(wèn)題壓越限問(wèn)題；運(yùn)行收益顯著提升。0隨著訓(xùn)練的不斷進(jìn)行，累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)不斷增加，各智能體的策略逐漸趨于穩(wěn)定。2102343023-元，間接調(diào)壓激勵(lì)為17.2元。充電站充放電功率曲線√最小電壓為0.9587p.u.√平均電壓偏差為0.0161p.u.降低45.05%山東大軍山東大軍運(yùn)營(yíng)商間無(wú)功補(bǔ)配電網(wǎng)進(jìn)行就地補(bǔ)償減少有功損耗和:電壓偏hhASC和S葉缸31628運(yùn)行收益/成本主體合作前合作電能支付談判結(jié)束效益提升成本/元成本/元成本/元成本/元/元10與合作優(yōu)化前的結(jié)果