现在分布式光伏、小型风电这类新能源，正在越来越多地接入配电台区。但随之而来的，是不少地方出现了网架结构薄弱、局部负荷分配不均的问题，传统单变压器、单线路的供电方式，已经很难适应新能源发电的间歇性和波动性。
加上不同台区的用电特性存在差异，开环运行的模式无法共享变压器的剩余容量，导致相邻台区主变负载率差距过大，不仅拉低了供电的经济性和可靠性，也让配电台区的承载力面临不小的挑战。
想要解决这个问题，台区间柔性互联是目前公认的有效路径。通过柔性互联装置，我们可以连续精准地调节各端口的输出功率，有效均衡台区负荷、优化潮流分布，进而提升配电台区的承载力。
目前主流的方案是采用电力电子式柔性互联装置，比如智能软开关、柔性多状态开关，这类装置响应速度快，控制能力强，但核心短板也很突出 —— 投资和运维成本过高，同时故障承受能力偏弱，这也直接限制了它的大规模推广应用。
为了打破这个成本困局，河北省分布式储能与微网重点实验室（华北电力大学）、国网上海能源互联网研究院有限公司的颜湘武、卢俊达等研究者，选择了一条和传统电力电子方案并行、且更具经济性的技术路线，围绕旋转潮流控制器（RPFC），提出了一套面向配电台区经济性与综合承载力提升的双层规划模型。
图1 双层规划框架
和电力电子式装置不同，RPFC 是一种电磁式柔性互联装置，依靠旋转移相变压器的转子协调旋转和电磁感应原理，就能柔性调节线路潮流，生产成本和运维成本都有明显优势。
图2 双层规划流程
这套模型分为上下两层，上层负责 RPFC 的选址定容，核心目标是把配电台区的总投资成本降到最低，确定 RPFC 的最优位置和容量；下层是运行优化层，团队搭建了涵盖安全性、经济性、灵活性三个维度的综合承载力指标体系，以综合承载力最高为目标优化 RPFC 的运行功率。
为了提升模型求解的速度和精度，研究者还对传统引力场算法做了改进，融入 Tent 混沌映射，结合二阶锥规划形成混合优化算法，既强化了全局搜索能力，也降低了模型的求解难度。
算例验证结果显示，这套模型和传统电力电子式装置的规划方案相比，不仅能有效降低配电台区的总投资成本，还能在台区互联均衡度、网损率控制、线路容量充裕度等方面实现更优表现，同步提升配电台区的综合承载力。
目前团队已经研制出 10kV/1MV.A 的 RPFC 装置，在河北涿州开展了示范应用。当然，现阶段 RPFC 在功率控制精度、响应速度上，还比不上成熟的电力电子式柔性互联装置，仍处于创新研究阶段，未来还需要突破市场认知、技术成熟度等方面的挑战，逐步扩大应用范围，有望为新能源高比例接入的配电网升级，提供一套高性价比的解决方案。
本工作成果发表在2025年第7期《电工技术学报》，论文标题为“面向配电台区经济性及综合承载力提升的旋转潮流控制器双层规划模型”。本课题得到国家电网有限公司总部科技项目的支持。 |
