中国农业大学 张璐，唐巍，等：考虑潮流越限风险的柔性配电网融冰优化策略

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近年来冰雪风暴频发，我国南方地区冬天极易出现配电线路覆冰现象，仅2020年12月，贵州、广西和福建等地就有几十条10 kV配电线路因严重覆冰导致倒杆断线进而影响负荷正常供电，带来了巨大损失。热力融冰耗时短且操作简单，具有较强的实用性，常见的热力融冰方法有过负荷融冰、交流融冰和直流融冰。其中过负荷融冰是通过增大电流产热实现不停电融冰，在具备潮流转移条件的柔性交流配电网中有较好的应用前景，但是必须在关注融冰效果的同时兼顾融冰时的潮流越限风险，以保障负荷的持续供电。此外，基于智能软开关(Soft Open Points, SOP)的柔性交流配电网受限于SOP位置与配电网网络拓扑，难以实现分支线路融冰。另一方面，移动融冰车(Mobile De-icing Device, MDID)也是配电线路融冰的常见手段之一，通过在车上配置直流电源实现配电线路短路融冰，该方法的优势在于车移动能力较强，适用于短距离分支线路融冰，但受限于交通路况。因此，面对拓扑多样的配电线路复杂覆冰状况，如何发挥多种融冰措施的优势，通过MDID和柔性交流配电网的协调配合，实现安全高效融冰成为迫切需要研究的问题。

在融冰过程中要考虑两方面风险：一方面是融冰过程中因覆冰增长、载荷超过最大可承受能力可能引起的线路断线风险；另一方面是以融冰为目的的功率转移可能引发的潮流越限风险。

线路覆冰厚度增加时，线路的故障概率增加。根据线路覆冰厚度与故障率的相关性，可以量化线路在相应覆冰厚度下的故障概率，确定启动融冰以及优先融冰的条件。

基于SOP的调控可实现潮流灵活转移，通过增加流过线路的电流产热满足融冰需求。然而该过程可能引起节点电压和支路功率越限风险。

MDID是利用直流融冰的原理，在移动载具上安装换流器、移动电源、变压器等设备进行融冰。由于MDID在冰雪天气的交通道路上运行，需要考虑断路线路位置和交通网影响下的通行距离和时间，通过优化调度实现最优融冰效果。

图1 SOP与MDID融冰原理

SOP功率调控融冰与MDID融冰策略相互影响：MDID融冰时会断开相应线路，改变其他线路潮流分布，进而影响SOP功率优化的边界条件；基于SOP功率调控的融冰方案会改变覆冰情况，进而影响MDID路线。因此，本文建立融冰双层优化模型：上层以覆冰下的配电网所有线路断线风险最小为目标，考虑道路堵塞等原因导致的交通网对MDID移动时长和可行性影响，优化MDID调度计划。下层以覆冰下含SOP支路的断线风险和潮流越限风险最小为目标，考虑电压及潮流约束。具体流程如图2所示。

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