有源配电网的供电能力曲线和消纳能力曲线

为了完整刻画有源配电网在各种负荷/分布式发电(distributed generation,DG)分布下的能力极限，更好挖掘系统潜力，提出了有源配电网的供电能力曲线和消纳能力曲线。首先，介绍了无源配电网的安全域、安全边界和供电能力曲线。其次，给出了有源网安全域的直流潮流模型。有源网同时具有负荷增长和负荷削减的临界性，还具有DG增长和DG削减的临界性，定义了负荷上限/下限边界和DG上限/下限边界。针对直流潮流模型的不足，给出了边界点的电压校验及修正方法。然后，建立了供电能力曲线和消纳能力曲线模型。供电能力上限曲线刻画了有源网供应负荷的能力范围，即无源网的供电能力曲线；供电能力下限曲线刻画了优先DG消纳所需的最小负荷。消纳能力上限曲线刻画了有源网消纳DG的能力范围；消纳能力下限曲线刻画了优先保证负荷供电所需的最小DG出力。最后，采用简单算例和IEEE 33节点算例进行验证。观察发现供电能力曲线和消纳能力曲线具有不完全的对称性，揭示了其对偶性原理。通过与现有消纳能力计算方法对比，展示了曲线的应用价值。     

基于能路的综合能源系统安全域稳态建模与求解

安全域是综合能源系统(IES)安全分析的重要手段，但异质能源遵循不同的物理传输过程与数学表征方式，给综合能源系统安全域(IES-SR)的统一建模与求解带来了困难。为此，考虑异质能源传输特征的差异性与网络特征的相似性，提出了多能源耦合系统的基于能路的安全域模型，在稳态建模层面上实现了电-气IES-SR的数学形式统一。首先，给出了电-气IES-SR的基础概念；其次，介绍了异质能源统一建模方法的能路模型，其异质能源网络方程在数学形式上具有一致性；进而，在能路基础上建立了IES-SR模型，实现了电力系统安全域、天然气系统安全域和IES-SR模型的数学形式统一；再次，提出了高维IES-SR安全边界拟合求解方法；最后，采用8节点测试算例和23节点实际算例进行了验证。与现有研究对比表明，文中首次得到了高维安全域的完整解析式，采用线性化方法同时提高了求解效率。所提模型易于扩展至其他类型的能源系统，并为后续考虑动态特性的IES-SR建模奠定了基础。     

配电系统优化问题建模中的潮流模型选择方法

配电系统优化问题建模常用直流潮流模型简化，但在何种情况下可以简化一直缺乏量化依据。因此，基于安全边界理论提出了配电系统优化问题建模的潮流模型选择方法。首先，建立了配电系统的容量边界和电压边界模型，利用二者位置关系反映容量约束和电压约束强弱。其次，提出了负荷馈线临界长度和分布式电源馈线临界长度的定义和计算方法。再次，形成潮流模型选择判据，并通过观测不同线路长度场景下的安全边界构成验证判据。最后，以无功优化问题建模为例，根据判据选择直流潮流模型，IEEE 33节点系统扩展算例和实际配电系统算例的结果表明，在保证精度的前提下，其求解时间明显减少。所提方法适用于有源和无源配电网含潮流模型的优化问题建模。