配电网络扩展规划 (DNEP) 非常复杂,涉及使用最具成本效益的策略改进系统以满足不断增长的需求。计划中的选择包括扩建变电站、升级配电馈线、安装额外的分布式能源资源 (DER)、安装电容器组 (CB) 和许多其他方法。当代网络中的配电规划人员必须相信投资的可逆性,可再生能源资源 (RER) 为 DNEP 注入清洁且具有成本效益,以满足不断增长的需求和环境要求。本文对 DNEP 进行的全面审查涵盖了所有可能的目标函数和问题约束。随着电动汽车 (EV) 的兴起,越来越需要评估电动汽车充电对配电网络的影响。了解电动汽车负载如何影响网络有助于规划未来的扩展以有效容纳充电基础设施。集成太阳能电池板、风力涡轮机和储能系统等 DER 正在改变电力的产生、分配和消耗方式。评估分布式能源 (DER) 与配电网的整合对于实现最佳网络规划和运营至关重要。此外,断路器对于配电网中的功率因数校正和电压调节至关重要。将断路器纳入扩建规划有助于提高网络效率、可靠性和整体电能质量。
本文介绍了一种用于承载大量光伏 (PV) 发电和负载的主动配电网 (ADN) 中的配电网扩展规划 (DNEP) 和储能系统 (ESS) 分配的组合框架。通过确定连接新节点的最佳电网扩展、现有线路的加固和 ESS 分配,所提出的 DNEP 可确保目标 ADN 的可靠运行,以实现其可调度性,同时最大限度地减少电网损耗。分配的 ESS 可补偿由随机负载和发电引起的随机功率流,使 ADN 能够遵循电网连接点的预定义功率计划。电网约束通过使用改进的增强型宽松最优功率流 (AR-OPF) 模型建模,该模型凸化了经典的 AC-OPF,为径向网络提供了 OPF 问题的全局最优解和精确解。DNEP 问题的复杂性通过采用顺序算法来处理,其中新节点按照用户确定的优先级逐个添加。在顺序规划的每个阶段,Benders 分解算法迭代地确定投资和 ADN 运行的最优解。此外,与 ESS 和线路投资相关的选址和定型问题分别解决,以提高收敛速度。在一个真实的 55 节点瑞士 ADN 上进行模拟,该 ADN 承载着相当大的随机光伏发电。