Economic operation optimization method of multi-level flexible interconnected distribution network based on voltage quality zoning

Wang He; Li Wenchao; Bian Jing; Li Yang; Li Guoqing

doi:10.16081/j.epae.202604005

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Economic operation optimization method of multi-level flexible interconnected distribution network based on voltage quality zoning

ACADEMIC DISSERTATION COLUMN OF UNIVERSITY ASSOCIATION OF ELECTRICAL ENGINEERING CHINA | 更新时间：2026-09-24

- Economic operation optimization method of multi-level flexible interconnected distribution network based on voltage quality zoning
- Electric Power Automation Equipment Vol. 46, Issue 10, Pages: 11-20(2026)
- 作者机构：
  
  1.东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室，吉林吉林 132012
  2.国网冀北电力有限公司智能配电网中心，河北秦皇岛 066000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52177074)
- DOI：10.16081/j.epae.202604005
  CLC： TM73
- Received：08 June 2025，
  
  Revised：2026-02-02，
  
  Online First：10 April 2026，
  
  Published：10 October 2026
- 稿件说明：
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王鹤,李文超,边竞等.基于电压质量分区的多层级柔性互联配电网经济运行优化方法[J].电力自动化设备,2026,46(10):11-20.

Wang He,Li Wenchao,Bian Jing,et al.Economic operation optimization method of multi-level flexible interconnected distribution network based on voltage quality zoning[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):11-20.
王鹤,李文超,边竞等.基于电压质量分区的多层级柔性互联配电网经济运行优化方法[J].电力自动化设备,2026,46(10):11-20. DOI： 10.16081/j.epae.202604005.

Wang He,Li Wenchao,Bian Jing,et al.Economic operation optimization method of multi-level flexible interconnected distribution network based on voltage quality zoning[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):11-20. DOI： 10.16081/j.epae.202604005.

摘要

针对高比例新能源接入带来的负载不均衡和电能质量问题，提出兼顾系统运行经济性和电压质量的多层级柔性互联配电网优化运行方法。基于变压器和换流阀损耗特性拟合二者的传输效率曲线，结合结温波动构建软开关寿命指数衰减模型；提出柔性互联配电网电压质量综合指标体系并计算赋权后的评估值，基于各节点评估值赋予节点调节系数和电压质量分区等级，构建考虑敏感负荷的用户侧电压质量差异化定价模型；构建考虑软开关经济性和电压质量分区的多层级柔性互联配电网双层优化模型，上层以考虑节点调节系数的综合电压质量为目标函数，下层以考虑软开关传输效率、寿命模型和差异化定价的系统总运行效益为目标函数，采用交替迭代法求解双层模型。改进的IEEE 33节点系统仿真结果表明，所提方法可大幅提高关键设备运行效率，实现不同分区下的精细化调控，解决负载轻重载问题并提升运行经济性与可靠性。

Abstract

Aiming at the load imbalance and power quality issues caused by the integration of high proportion renewable energy，an optimal operation method of multi-level flexible interconnected distribution network is proposed considering system operation economy and voltage quality. The transmission efficiency curves of transformers and converter valves are fitted based on their loss characteristic，and an exponential decay model of soft open point lifetime is established incorporating the junction temperature fluctuation. A comprehensive indicator system of voltage quality for flexible interconnected distribution network is proposed，and the evaluation values after weighted are calculated. The node adjustment coefficients and voltage quality zoning levels are assigned based on the evaluation values of each node，and a differentiated pricing model of user-side voltage quality is constructed considering the sensitive loads. A bilevel optimization mo-del of multi-level flexible interconnected distribution network is built considering the economy of soft open point and voltage quality zoning，the upper level takes the comprehensive voltage quality considering the node adjustment coefficients as the objective function，while the lower level takes the system total operation benefit considering the transmission efficiency and lifetime model of soft open point and differentiated pri-cing as the objective function. The alternating iterative method is adopted to solve the bilevel model. The simulative results of the modified IEEE 33-node system show that the proposed method can significantly improve the operation efficiency of key equipment，realize refined adjustment and control under different zones，solve light and heavy load problem，and improve operation economy and reliability.

关键词

Keywords

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