分布式电源的配电网规划与优化运行
分布式电源接入配电网研究综述
分布式电源接入配电网研究综述随着能源需求的不断增长和对环境保护的不断呼吁，分布式电源已经逐渐成为电力系统领域的研究热点之一。
分布式电源接入配电网的研究在电力系统的可靠性、安全性和经济性等方面都具有重要意义。
本文旨在对分布式电源接入配电网的相关研究进行综述，以期对分布式电源相关研究领域提供一定的参考和指导。
分布式电源（Distributed Generation, DG）是指将分散在用户侧的小型电源单元（如风力发电、太阳能发电、生物质发电等）接入到配电网中，能够在保证用电安全的前提下实现用户自主供电的一种新型发电方式。
与传统集中式发电相比，分布式电源具有接近负载、减少输电损耗、提高用能效率、减少环境污染等优势。
分布式电源接入配电网的研究涉及到配电网的设计、规划、控制、保护等方面。
具体而言，研究内容包括分布式电源并网技术、逆变器控制策略、配电网规划与运行管理、配电网保护策略等。
二、分布式电源接入配电网的并网技术分布式电源并网技术是实现分布式电源接入配电网的基础和关键。
常见的分布式电源并网技术包括同步运行并网技术、逆变器并网技术、微网并网技术等。
同步运行并网技术是将分布式电源接入到配电网，使其与配电网同步运行。
这种技术适用于大规模的分布式电源，并具有技术成熟、操作稳定的优势。
同步运行技术对分布式电源的容量、负荷动态特性等要求较高，不适用于小规模的分布式电源接入。
逆变器并网技术是将分布式电源的直流输出通过逆变器转换为交流电，并与配电网进行并联运行。
逆变器并网技术适用范围广泛，可实现对多种类型的分布式电源的接入，是当前研究的热点之一。
微网并网技术是将分布式电源和负荷以及配电网设备通过微网控制器进行智能管理，形成一个具有一定自治能力的小型微网系统。
微网并网技术能够有效解决分布式电源接入对配电网造成的影响，并提高配电网的可靠性和灵活性。
三、逆变器控制策略逆变器是分布式电源与配电网之间的桥梁，其控制策略直接影响到分布式电源并网后的性能和稳定性。
多类型分布式电源在配电网中的优化配置_付丽伟
v F (v) 1 exp[( )k ] (4) c 风力发电机的功率与风速、叶片受风面积等因
素有关，其功率
[16]
为
Pm Sv 3CP /2
(5)
式中：为空气密度，km/m3；S 为风力机的扫掠面 积；Cp 为风力机的风能利用系数，根据贝茨理论最 大可达 16/27。 另外，通过风力机组的输出功率和风速之间的 近似关系，由风速的概率分布特点得到输出功率的 随机分布特点。 与电网并联运行的风力发电系统大多采用异 步发电机，风力发电机可以简化处理为 PQ 节点。 如果风电机组中含有电容器的自动投切装置，则无 功功率为
80
付丽伟等：多类型分布式电源在配电网中的优化配置
Vol. 36 No. 1
1 不同类型 DG 模型
1.1 风力发电 一般，由于各种 DG 发电原理不同，需要的可 再生能源也不同，所以在 DG 规划阶段，需要根据 具体的地理位置、环境状况和资源分布等来确定不 同类型 DG 的出力情况，从而为不同类型 DG 的合 理选择做好铺垫。 风力发电机的输出功率受风速的影响很大，随 风速的变化而改变。而风速变化具有概率分布特 性，双参数威布尔分布被普遍认为是最适用于风速 统计特性描述的概率分布，其概率密度函数[15]为
k v k 1 v ( ) exp[ ( )k ] (1) c c c 式中：v 为风速；k、c 为威布尔分布的参数，k 为 fv (v )
形状参数，c 为尺度参数，其可由平均风速和标准 差近似算出。 k ( )1.086
1 (1 ) k 与之对应的分布函数为 c
dI (U ) I (U ) I max dU b( 1 )U max
3 仿真算例
3.1 DG 参数
新型配电系统优化规划与运行控制
新型配电系统优化规划与运行控制摘要：新型电力系统是落实国家“双碳”和“能源绿色转型”战略目标的根本举措，而新型配电系统是建设新型电力系统的重要环节。
随着风光可再生能源、电动汽车等新型源荷大规模接入配电网，一方面配电网结构形态正逐步由交流网络向交直流混合网络转化，配电网功能形态正逐步由电力传输分配向各类能源平衡配置转化，高比例可再生能源、电力电子化、多元互动、多能耦合特征凸显；另一方面，由于风光可再生能源高度的不确定性，导致配电网功率波动、电压越限、设备重过载等供电质量问题日益突出。
新型配电系统的优化规划与运行控制面临新问题和严峻挑战。
关键词：新型配电系统；优化规划；运行控制引言随着我国以新能源为主体的新型电力系统建设进程的不断加速，高比例分布式新能源规模化接入、电能替代加速、负荷互动增强、交直流配电兴起、电力电子装备快速发展，均使得配电网在新型电力系统中面临的形势和承担的任务发生明显变化，配电系统不但在组成元素、拓扑结构、运行方式等方面将进一步复杂化，而且在电源结构、用电方式、规划运行体系方面也将发生革命性的变化，仅依靠传统配电网的网架结构以及源荷接入方式将难以适应未来新型电力系统的发展要求。
因此，推动配电系统构建全新的网络架构，促进源荷单向供给向“源荷互动”转变，充分发挥新型配电系统在“源网荷储”协调互济的优势，是应对电力系统面临的新挑战的重要措施。
1电力配电自动化及配电管理的概述配电自动化与管理措施一般能够分为几大类，其中，配电自动化管理是一种告别传统手工控制方式的智能化管理，是通过利用先进的技术和装备建立一套完整的网络化管理系统的办法，对电网的运行情况进行综合管理，同时它所收集到的数据也更具代表性和权威性，基于收集到的数据能够对配电系统进行自动化调整，从而有效地提高了电网的运行效率。
配电自动化管理系统主要包括运输设备、电站、变电站、配电站等，其中主站系统主要由几个前置服务器和一个主设备构成，在配电网发生故障或异常时，该系统可以作为主设备，不会对配电系统的运行造成任何的影响，而且可以节约大量的人力、物力，确保系统安全、高效的运行。
分布式电源的配电网规划与优化运行
分布式电源的配电网规划与优化运行分布式电源（Distributed Generation，DG）是指地理位置分散、规模较小、接入电力系统的分布式电源设备，如太阳能光伏、风力发电、燃料电池等。
与传统大型集中式电力发电不同，分布式电源具有适应性强、环保节能、灵活性高等特点，可以有效提高电力系统的可靠性和可持续性。
分布式电源的接入对配电网的规划与运行提出了新的挑战，需要制定相应的规划与优化措施，以确保配电网的稳定运行和经济性。
一、分布式电源接入配电网的影响1. 配电网容量及安全性挑战大规模接入分布式电源会改变传统配电网的负荷分布和功率流向，引起配电网容量和安全性的挑战。
由于DG的不确定性和随机性，可能导致在网侧电压不稳定，线损增加，甚至引起电网的不稳定扰动和故障。
2. 配电网运行灵活性要求分布式电源的接入增加了配电网的运行复杂度，需要提高配电网的运行灵活性和适应性，以满足DG的分布、功率波动和变化。
3. 经济性考虑由于配电网的负荷和功率流向发生变化，传统的输电损耗和网损计算方法难以适应分布式电源的接入，需要重新考虑电网的经济性问题。
1. 配电网潮流计算模型针对分布式电源的接入，需要建立适应其特点的配电网潮流计算模型，考虑DG的功率注入、功率因数和电压调节等特性，以实现对配电网的规划和分析。
2. 配电网容量规划在配电网的规划中，需要考虑DG的接入情况，包括其类型、容量和分布等因素，通过合理的规划和布局，保障DG能够协调配电网的运行。
3. 配电网保护方案设计针对DG的接入，需要重新设计配电网的保护方案，考虑DG的双向注入特性以及其影响配电网的安全性和灵活性。
4. 配电网设备升级与改造为适应分布式电源的接入，需要对配电网的设备进行升级和改造，包括变压器、开关设备、保护设备等，以确保配电网的运行安全和稳定。
1. 配电网运行调度优化针对DG的接入，需要制定配电网运行调度优化策略，考虑DG的输出特性和电网的功率平衡，以优化电网的运行效率和稳定性。
含分布式电源的20 kV新型配电网规划
（ 光伏电池 、 光热发电）风力发 电、 、 生物质能发电等。 将 分布 式发 电供 能 系统 以微 网 的形式 接 入 到大 电网并网运行 ， 与大电网互为支撑 ， 是发挥分布式发
电供 能 系统效 能 的最 有效 方 式 。分 布式发 电和集 中 供 电系统 的配合应 用 可 以提 高供 电可 靠性 及安 全稳 定性 ， 约投 资 ， 节 减少 环境 污染 。同 时 以分 布式 电源
范 围 内 ， 须 系统地 考虑整 个配 电 网的 电压 调整 。 必
热发电）风力发电、 、 生物质能发 电等。但是这些清 洁 能源 的发 电量受 到 自然 条 件 的 限制 ， 输送 电能 的
１ 分 布 式 电源 对 电 网规 划 的 影 响
１１ 分布 式 电源概 述 ．
分 布式 电源 一般 是指 发 电功 率在 几 千瓦 至数 百 兆 瓦 的小 型模块 化 、分散 式 ，布 置在 用 户 附 近 的高
效、 可靠 的发 电单元 。分 布式 电源主 要包 括 ： 以液 体 或气 体 为燃料 的 内燃 机 、 型燃气 轮机 、 阳能发 电 微 太
为基 础组 成 的微 网 ， 有非 常灵 活 的运 行方 式 ： 是 具 一
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ０ ２ １—３２
其类型的约束 ，有些分布式电源仅仅只是作为备用 电源使 用 ． 类 电源并 没有 削 弱负 荷增 长 。 这 只有 长期
并 网运 行 的分 布式 电源才 能起 到 削弱 负荷增 长 的作
方 法来 近 似计 算 ：） 布式 电源 的 总容 量乘 以利 用 １分 系 数 。备用 型 分 布式 电源 的 利用 系数 为零 ， 他 的 其 分 布式 电源根 据其 使 用状 况 来 确定 ：） 或者 月 平 ２年
分布式电源的配电网规划与优化运行
分布式电源的配电网规划与优化运行1. 引言1.1 背景介绍分布式电源的概念是指将多个小型的、分散的电力源（包括太阳能、风能、燃料电池等）接入到配电网中，实现电力的分布式生产和分布式供应。
这种模式不仅可以提高电力系统的灵活性和稳定性，还可以有效降低系统运行的成本和对传统能源资源的依赖。
正因为分布式电源具有诸多优势和潜在的应用价值，所以对于分布式电源的配电网规划与优化运行研究具有重要的现实意义和深远的发展价值。
本文将针对该问题展开深入研究，探讨分布式电源的概念、配电网规划优化方法、现有问题分析、优化运行算法以及实例分析，从而为相关领域的学术研究和实际应用提供参考和借鉴。
1.2 问题概述分布式电源的配电网规划与优化运行是当前能源领域面临的重要问题。
随着可再生能源技术的发展和普及，分布式电源的接入量不断增加，给传统配电网的规划和运行带来了新的挑战。
在传统配电网中，电力公司通过中心化的方式来规划和运行电力系统。
随着分布式电源的大规模接入，传统的中心化管理模式已经无法满足新的需求。
分布式电源的接入会引起电网结构和运行方式的变化，可能导致电网的不稳定和运行效率下降。
分布式电源的不确定性和变化性也给配电网的规划和运行带来了挑战。
传统配电网的规划和优化方法难以有效应对分布式电源的高度分散和多样化的特点，导致电网资源利用率低，运行成本高的问题。
如何合理规划和优化配电网，提高电网的可靠性、经济性和灵活性，成为当前亟待解决的问题。
只有通过深入研究分布式电源的配电网规划和优化运行方法，才能更好地实现分布式电源与传统电网的融合，推动清洁能源发展，构建可持续的能源未来。
1.3 研究意义分布式电源的配电网规划与优化运行是当前能源领域研究的热点问题之一。
随着分布式能源技术的不断发展，分布式电源已经成为电力系统中一个重要的组成部分。
在这种背景下，对分布式电源的配电网规划和优化运行进行研究具有重要的意义。
分布式电源的加入可以在一定程度上解决传统配电网存在的诸多问题，如电力负荷不平衡、供电可靠性差等。
分布式电源的配电网规划与优化运行
分布式电源的配电网规划与优化运行分布式电源是指将发电设备分散在配电网各个终端，通过局部供电形成一个分布式供电系统。
与传统的中央发电方式相比，分布式电源具有能源分散化、供电可靠性高、环境友好等优点，对于提高电力系统的供电能力和可靠性具有重要意义。
分布式电源的配电网规划主要包括以下几个方面：1. 选址规划：合理选址是分布式电源建设的前提，需要考虑到供电需求、布局条件、资源利用等因素。
一般而言，分布式电源应尽量选择靠近用电负荷中心和能源资源较为丰富的地区建设，以确保供电的稳定性和经济性。
2. 系统设计：根据分布式电源的类型和规模，设计合理的系统结构。
可以采用辐射状、网状或环状等结构，以便最大限度地提高电力系统的承载能力和可靠性。
还需要考虑到能源质量、充电系统和能源管理等方面的要求。
3. 安全与环保：分布式电源的规划需要充分考虑系统的安全性和环保性。
对于火电和核电等有一定危险性的发电设备，需要采取严格的安全措施。
还应注重降低碳排放和减少对环境的影响，推广清洁能源的利用。
优化运行是指在实际运行过程中，通过技术手段和管理措施来提高分布式电源的运行效率和经济性。
具体包括以下几个方面：1. 调度控制：通过合理的调度策略，协调分布式电源的运行，使其与中央电网实现有效的互补与交互。
可以根据需求和负荷变化，灵活调整分布式电源的功率输出，提高电力系统的供电可靠性。
2. 能源管理：采用先进的能源管理技术，对分布式电源进行实时监测和运行状态评估，从而实现对能源的有效管理和利用。
可以根据数据分析和预测结果，优化分布式电源的运行模式和发电效率，提高能源利用率和经济性。
3. 故障检测与维护：利用智能检测技术和远程监控系统，及时发现和处理分布式电源的故障，确保系统的正常运行。
开展定期的维护和保养工作，及时更换老化和损坏的设备，延长分布式电源的使用寿命。
分布式电源的配电网规划与优化运行是提高电力系统供电能力和可靠性的重要手段。
通过合理选址、系统设计、安全环保等方面的规划，以及调度控制、能源管理和故障维护等方面的优化运行，可以实现分布式电源的高效运行和经济利用，推动清洁能源的普及和可持续发展。
分布式电源的配电网规划与优化运行
分布式电源的配电网规划与优化运行随着能源需求的日益增长和环境保护意识的提升，分布式电源在能源领域的应用逐渐受到关注。
分布式电源是指分散于用户侧的小型能源设备，例如太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池等，它们与传统的集中式发电相比，具有资源分散、环保节能、供电可靠等优势。
在分布式电源的大规模应用中，有一项至关重要的工作——配电网规划与优化运行。
它在确保分布式电源正常运行的也能最大程度地提高电网的经济性和安全性。
本文将围绕这一主题展开讨论。
一、配电网规划配电网规划是指根据电网的负荷特性和分布式电源的经济性、可靠性、安全性等因素，科学地确定配电网的布局、电源配置和线路走向等方案。
主要的方法包括拓扑结构设计、设备选型和配置、网络规划、负荷预测等。
1.1 拓扑结构设计在进行配电网规划时，需要确定配电网的拓扑结构。
一般来说，分布式电源应尽可能地接入电网的低压侧，从而使电力损耗减小，提高供电可靠性。
还需要合理规划变电站、配电室等设备的布局和接线方式，使其能够有效地接入和调节分布式电源。
1.2 设备选型和配置选择适合分布式电源接入的设备是配电网规划的重要内容。
对于太阳能光伏发电系统，需要选用具有功率逆变功能的变压器和配电设备；对于风力发电系统，则需要考虑配电线路的高低压侧设计等。
还需要合理配置保护、监控等设备，以提高电网的安全性和可靠性。
1.3 网络规划在配电网规划过程中，需要考虑电网的供电范围和负荷分布情况，以确定变电站、配电室的位置和容量。
特别是在大规模接入分布式电源时，需综合考虑负荷的动态变化和分布式电源的功率波动情况，以保证电网的稳定性和安全性。
1.4 负荷预测对于分布式电源接入后的电网负荷情况，需要进行合理的预测和分析。
通过对历史负荷数据和未来负荷需求的分析，可以确定分布式电源的接入规模和布局方式，使其能够更好地满足用户的用电需求。
二、优化运行优化运行是指在配电网规划完成后，通过对电网的运行状态和参数进行调整和优化，以提高电网的经济性和安全性。
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分布式电源的配电网规划与优化运行
分布式电源指的是，没有与集中的电力系统进行连接的低等级电源，这种电源在产生电力能源的过程中，主要利用风能和太阳能。
在进行分布式电源使用的过程中，会对配电网的建设，产生一定的影响。
因此相关的人员必须采用双层规划的方法，对含有分布式电源的配电网进行优化配置，才能保证配电网在运行过程中，更加的安全稳定。
在进行电源使用的过程中，会受到环境因素的影响，因为这种电源的特性比较复杂。
在进行电源和网架规划协调的过程中，可以提高電力系统的运行稳定性。
本文就分布式电源的配电网规划与优化运行进行相关的分析和探讨。
标签：分布式电源;配电网规划;优化运行;分析探讨
在接入分布式电源之后，配电网的控制方式和结构，都会发生相应的变化。
随着当前新能源的开发和利用，在进行分布式类型电源应用的过程中，建设的配电网规模变得越来越大。
这种电源的应用，会对网络的运行，产生更大的影响。
因此在进行电源使用的过程中，必须对电源的应用形式，进行准确的把握，才能对配电网进行优化配置，确保配电网的运行，更加的高效经济。
电力企业在进行这种电源应用的过程中，也要采用综合管理方式，对电源的安装进行严格的控制，确保电源的安装，更加的科学合理[1]。
1分布式电源
分布式电源指功率为数千瓦到50MW小型模块式的独立电源，这些电源一般是电力部门、电力用户以及第三方，为了满足高峰期城市居民、商业区居民用电需求，在用户现场或者靠近用户现场安装比较小的发电机组，满足用户用电需求，同时支持现有配电网的运行要求。
这种较小的发电机组有燃料电池、小型光伏发电、小型燃气轮机、燃气轮机和燃料电池混合装置。
与传统的电源相比，分布式电源可以根据用户实际需求进行建设，降低电网建设的成本。
分布式电源各个机组相互独立，可以根据电力用户的实际情况进行调节，一旦发生电力故障，只针对故障发电机组，不会影响到其他发电机组，因此电网运行安全性、可靠性高。
其次，分布式电源可以弥补集中式发电的缺陷，为电力用户提供不间断供电。
分布式电源的损耗比较低，它不需要建设配电站，避免配电网线路较长，增加线损率。
2分布式电源对配电网规划的影响
2.1配电网规划更加复杂
分布式电源对配电网规划的负荷预测、目标等方面造成一定的影响。
对电力负荷预测负荷的影响：分布式电源可以满足部分偏远地区或者商业区用户需求，减少用户从配电网主网中的获电量，从而抵消电网负荷的增长。
配电网的电力负荷预测是根据配电网的增长量，如果分布式电源抵消了配电网负荷的增长，
则降低了配电网的预测准确性和可靠性;分布式电源对配电网规划目标的影响主要体现在传统的配电网主要考虑配电网建设投资和运营费用，分布式电源不仅要考虑到分布式电源的投资、运行费用、配电网的投资以及运行费用，如果配电网规划中考虑到分布式电源，则要考虑到配电网对分布式电源的容纳能力。
由于分布式电源的分布不规律，负荷增长具有很大的随机性，增加了电网规划的难度;分布式电源影响到配电网规划的约束条件。
配电网规划不仅要满足电力增长负荷要求，而且还要考虑到分布式电源功率需求，配电网的电源电压和分布式电源位置要相互协调，从而发挥分布式电源的优势;分布式电源对配电网规划策略影响。
近年来，由于国家大力支持分布式能源的发展，导致大量的社会资金涌入到分布式电源行业，促进了我国分布式电源行业的发展。
同时，导致分布式电源投资主体日益多元化，分布式电源计费和配电网的计费方式不同，在运营方面两者存在竞争关系，不同的利益主体则规划方案也不同。
2.2配电网运行模式的变化
配电网主要有架空线路、电力电缆、变压器、隔离开关、无功补偿装置等设备构成，配电网运行过程中受到电压、线路潮流、线路损耗等方面的影响，会产生的一定的线损率。
分布式电源并入到配电网系统中，配电网的结构和运行方式发生了变化，分布式电源和配电网主电源存在一定的差异，在分布式电源规划设计的时候，需要综合考虑到负荷曲线;所以分布式电源配电网采用双层规划，按照成本最低的原则，建立配电网负荷电源和分布式电源的运行时间、负荷曲线，从而计算机桩装机容量，这是第一层规划。
然后将最低建设成本作为目标函数，确定分布式电源的配置和配电网的网络架构，这是第二层规划。
双层规划是一种二层递阶结构，根据目标函数和约束条件进行上、下层决策，上层先给出一个决策变量，下层各个子系统根据这个决策变量作为参量，然后根据目标函数和约束条件，在一个可能的范围计算出最佳结果，然后将这个最佳结果反馈给最上层，在这个基础上求得最佳值。
3分布式电源的配电网优化运行
3.1接入方式管理
以光伏发电为例，目前分布式光伏并网方式可分为全部上网、全部自用、自发自用余电上网3种。
宁波市镇海地区基本上都采用自发自用余电上网的方式。
在分布式电源接入配电网的过程中，调控机构应参与审查分布式电源接入系统方案，对短路电流、无功平衡、一次接线方式、主要设备选型、涉网继电保护及安全自动装置配置、调度自动化与安全防护等内容进行检查，并与用户签订并网调度协议，经调试满足并网运行条件后方可并网运行。
分布式电源接入配电网自动化系统的配置原则为：10～35kV接入的分布式电源，应能够实时采集并网设备状态、并网点电压、电流、有功功率、无功功率和发电量等并网运行信息，并能上传至相关电网调度部门;其电能量计量、并网设备状态等信息应能够按要求采集、上传至相关营销部门。
目前，某地区10kV分布式电源并网后，所采用
的主要通信方式为无线方式，经调度安全接入区接入各级调度自动化。
在并网装置上，兼顾安全性和经济性，融合保护、测控、电能质量监测、规约转换、远动功能、信息加密等功能，信息上送支持不同种类的有线方式和不同运营商提供的无线方式。
3.2故障处理管理
配电自动化系统传统故障处理策略对分布式电源的接入有很大的适应范围，并且电缆馈线比架空馈线的适应范围大，逆变器并网型分布式电源比电机并网型分布式电源的适应性强。
因此，对于以光伏接入为主，且分布式电源容量不是很大的配电网，不需要更改配电自动化的故障判断逻辑;对于风电、水电等电机并网型为主的配电网，可考虑整定变电站侧10kV馈线开关的重合闸时间（>2s）来保证传统故障处理逻辑不受分布式电源的影响。
3.3电能质量管理
分布式电源用户在规划设计时，应考虑安装消谐装置，尽量减少谐波电流。
在接入电网前，应对公共连接点的谐波电流、电压偏差、三相电压不平衡度进行检测满足规定标准后方可投入运行。
4结语
分布式电源接入配电网对电能质量、网损故障处理等多方面均有影响，需要针对各个方面制定全面的管理措施。
10kV分布式电源的接入可通过无线方式，应在满足电力监控系统安全防护方案的前提下，制定无线接入流程，保证厂站与配电自动化系统之间的通信。
分布式电源的接入在不同的条件下对负荷预测的准确率会产生不同的影响，通过分析，我们可以制定出通过控制分布式电源发电计划来提高负荷预测准确率的方案。
对于分布式电源容量较大的配电网，在不改变配电自动化传统故障判别逻辑的基础上，可通过重新整定重合闸时间的方式来确保故障处理的准确性。
在分布式电源接入电网时制定相应标准来减少其对系统电压、谐波的影响。
参考文献
[1]刘健，张志华，黄炜，魏昊焜.分布式电源接入对配电网故障定位及电压质量的影响分析[J].电力建设，2015，36（1）：115-121.
[2]陈国恩，张磊，王跃强.分布式电源智能调控系统研究与实践[J].电气技术，2016（3）：90-93.
[3]王宏业.探讨考虑分布式电源的配电网规划[J].通信世界，2014（3）：154-155.。