Active-Reactive Power Coordinated Planning for Distribution Networks with Source-Grid-Load-Storage Based on IMOPSO

YANG Mei; ZHOU Xichao; LI Rui

doi:10.20204/j.sp.2025.11003

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Active-Reactive Power Coordinated Planning for Distribution Networks with Source-Grid-Load-Storage Based on IMOPSO

更新时间：2025-12-10

- Active-Reactive Power Coordinated Planning for Distribution Networks with Source-Grid-Load-Storage Based on IMOPSO
- Vol. 53, Issue 11, Pages: 18-29(2025)
- 作者机构：
  
  1. 国网（北京）综合能源规划设计研究院有限公司,北京,100052
  2. 国网综合能源服务集团有限公司,北京,100032
  3. 兰州交通大学自动化与电气工程学院,甘肃,兰州,730070
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20204/j.sp.2025.11003
  CLC：
- Published：2025
- 稿件说明：
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杨梅,周喜超,李瑞.基于IMOPSO的配电网源-网-荷-储有功-无功联合规划[J].智慧电力,2025,53(11):18-29.

YANG Mei, ZHOU Xichao, LI Rui. Active-Reactive Power Coordinated Planning for Distribution Networks with Source-Grid-Load-Storage Based on IMOPSO[J]. 2025, 53(11): 18-29.
杨梅,周喜超,李瑞.基于IMOPSO的配电网源-网-荷-储有功-无功联合规划[J].智慧电力,2025,53(11):18-29. DOI： 10.20204/j.sp.2025.11003.

YANG Mei, ZHOU Xichao, LI Rui. Active-Reactive Power Coordinated Planning for Distribution Networks with Source-Grid-Load-Storage Based on IMOPSO[J]. 2025, 53(11): 18-29. DOI： 10.20204/j.sp.2025.11003.

摘要

为满足配电网公司以有限投资提升电压质量与降低网络损耗的核心需求，提出一种源-网-荷-储有功-无功深度协同的联合规划方法。该方法构建双层优化模型：上层为经济规划层，以综合成本最小化为目标，决策源、网、储的选址定容问题；下层为技术运行层，以实现电压偏移与有功损耗综合最优为目标，负责典型场景下的有功-无功联合调度。针对模型上下层变量强耦合的特性，采用模型转换方法进行处理，并提出了改进的多目标粒子群（IMOPSO）算法，该算法通过分阶段自适应超参数与动态位置调整策略，有效提升了跳出局部最优的能力。算例结果表明，所提规划模型能显著改善配电网的经济性与安全性，且所开发的IMOPSO算法在保证更高求解精度的同时，大幅缩短了计算时间。

Abstract

To address the core needs of distribution companies in enhancing voltage quality and reducing network losses under limited investment， this paper proposes a joint planning method that enables the deep coordination of active and reactive power among source， grid， load， and storage. A two-layer optimization model is constructed: the upper economic planning layer aims to minimize the total integrated cost by making decisions on the siting and sizing of sources， grid components， and storage； the lower technical operation layer aims to achieve the comprehensive optimization of voltage deviation and active power loss by performing active-reactive power joint dispatch in typical scenarios. To handle the strong coupling between variables in the two layers， a model transformation method is adopted. Furthermore， an improved multi-objective particle swarm optimization （IMOPSO） algorithm is proposed， which incorporates a phased adaptive hyperparameter strategy and a dynamic position adjustment strategy to effectively enhance the ability to escape from local optima. Case study results demonstrate that the proposed planning model significantly improves the economy and security of the distribution network， and the developed IMOPSO algorithm not only ensures higher solution accuracy but also substantially reduces computation time.

关键词

Keywords

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魏旭，刘东，高飞，等.双碳目标下考虑源网荷储协同优化运行的新型电力系统发电规划[J].电网技术，2023，47（9）：3648-3661.

董新，李广，乔荣飞，等. 考虑充电站无功支撑的城市电网动态无功电压优化[J]. 山东电力技术，2024，51（12）：1-9.

江友华，刘弘毅，叶尚兴，等. 考虑电压质量及灵活性的高比例新能源配电网储能-无功优化配置[J]. 电力建设，2023，44（9）：68-79.

孙勇，仪忠凯，李宝聚，等. 多元零售市场环境下电力聚合商有功-无功协同优化竞标策略[J]. 电力建设，2024，45（10）：146-157.

牛远方，冯天橼，王成福，等. 兼顾经济效益与寿命损失的含储能配电网多时间尺度协调调度[J]. 电力建设，2024，45（11）：89-101.

张晓毅，高振峰，孙雷.源网荷储协同主动配电网分布鲁棒优化调度系统[J].电子设计工程，2023，31（24）：113-117.

谢桦，李凯，郄靖彪，等.基于生成对抗网络修正的源网荷储协同优化调度[J].中国电机工程学报，2025，45（5）：1668-1680.

姚明明，张新，杨培宏，等.基于改进风光场景聚类联合虚拟储能的源网荷储低碳优化调度[J].电力系统保护与控制，2024，52（15）：115-130.

刘振，吴秀山，周昭民，等.考虑出力平滑的风光储协同规划方法[J] .智慧电力，2024，52（9）：25-32，79.

刘晓雄，蔺红.基于模型预测控制的源荷储低碳经济调度[J].电测与仪表，2024，61（7）：153-160.

何松涛，邵振国，郑文迪，等.计及SVG动态调压策略的配电网双层不确定性无功规划配置[J].电网技术，2023，47（12）：5158-5170.

王鹏，李华伟，张沛.具有源荷不平衡特性的配电网智能软开关和储能联合规划[J].电力系统自动化，2025，49（5）：38-47.

景祥，秦文萍，逯瑞鹏，等.信息物理耦合环境中面向韧性全过程提升的配电网无功规划[J].电力系统自动化，2025，49（6）：96-105.

李阳，张启亮，李开灿，等. 计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒优化调度[J]. 山东电力技术，2024，51（1）：35-44.

孙靓雨，林泽源，李伟. 考虑氢储能的多目标综合能源优化配置方案研究[J]. 高压电器，2024，60（7）：88-96.

齐芳，刘守斌，高昆阳. 基于双层优化的主动配网布局优化技术[J]. 电子设计工程，2024，32（21）：99-103.

潘超，王锦鹏，包钰婷，等.考虑源荷侧灵活性资源的风光消纳互动调控[J].智慧电力，2023，51（1）：1-8.

李文升，刘晓明，曹永吉，等.考虑电力系统灵活性的网-储联合规划[J].智慧电力，2023，51（4）：30-37.

于艾清，濮梦燕，王育飞，等.基于改进鲸鱼算法的分布式电源规划方法[J].电测与仪表，2024，61（8）：63-69.

张学友，董翔宇，葛健，等.基于模拟退火算法的特高压直流VDCOL控制环节优化方法[J].电力科学与技术学报，2024，39 （4）：53-60.

王晶晶，姚良忠，刘科研，等.面向区域自治的配电网动态区域划分方法[J].电网技术，2024，48（11）：4699-4709.

张忠会，雷大勇，蒋昌辉，等.基于二阶锥规划和NNC法的交直流混合配电网双层规划模型及其求解方法[J].中国电机工程学报，2023，43（1）：70-85.

惠慧，李蕊，朱逸镝，等.含高比例分布式光伏的配电网多目标概率规划方法[J].电测与仪表，2023，60（11）：2-10.

向昱瑾，赵年年，李晓靖，等.考虑源荷协调的电氢耦合微电网容量优化配置[J].智慧电力，2025，53（3）：9-18.

ZHA W，LV W，LI J，et al.Optimized the performance of conductive mortar with hybrid fiber and steel-slag via RSM and MOPSO[J].Construction and Building Materials，2025，459：139776.

杨雪梅，张文庆，邹文文，等.考虑绿证交易和碳排放约束的交直流混合微网低碳优化调度[J].智慧电力，2025，53（1）：9-16.

LI X，LI Y，CAI M.A method for optimizing the energy storage configuration on the renewable energy side based-on improved HS-IMOPSO[C] // 2024 13th International Conference of Information and Communication Technology （ICTech）.Xiamen，China：2024：383-392.

庄俊，王德顺，薛金花，等.基于改进MOPSO算法的配电网分布式储能优化配置[J].电气自动化，2024，46（5）：47-49，52.

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