Abstract This study, as the leading one, proposes power-based distribution locational marginal pricing (PDLMP) to determine the active and reactive powers tariffs in distribution systems with high penetration of distributed energy resources (DERs). The main merit of the proposed approach alludes to its power-based characteristics within which the price signals are in the form of linear expressions of active and reactive powers and the DERs’ optimization problem demonstrates a second-order characteristic. Accordingly, the problem of multiple solutions is not seen and the scheduling pattern of DERs’ powers would be exactly the same as the anticipated scheduling solution of distribution system operator (DSO). The second advantage of the proposed approach is its repetitive feature within which the optimization process in DERs’ side is a part of market clearing process. In this way, beside preserving the privacy of DERs, by increasing the number of DERs, the computational burden of the DSO would not drastically increase. In the proposed method, the non-linear equations of distribution network and DERs are linearized based on precise approximations and tested on 38-bus distribution test system. The obtained results certify the efficiency of the established approach in alleviating the possible over-voltages, reducing the congestion, and increasing the renewable energy share in distribution system scheduling, all together ending to decrease the distribution system operation cost.

中文翻译：

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分布式能源高渗透下基于电力的配电区位边际定价

摘要 作为领先的研究，本研究提出了基于功率的配电位置边际定价（PDLMP）来确定具有高分布式能源（DER）渗透率的配电系统中的有功和无功电价。所提出的方法的主要优点暗示了其基于功率的特性，其中价格信号采用有功和无功功率的线性表达式的形式，并且 DER 的优化问题展示了二阶特性。因此，不会出现多解的问题，分布式电源的调度模式将与配电系统运营商（DSO）预期的调度解决方案完全相同。所提出方法的第二个优点是其重复性特征，其中 DER 端的优化过程是市场出清过程的一部分。这样，除了保护 DER 的隐私外，通过增加 DER 的数量，DSO 的计算负担不会急剧增加。在所提出的方法中，配电网和分布式能源的非线性方程基于精确近似进行线性化，并在 38 母线配电测试系统上进行测试。获得的结果证明了所建立的方法在减轻可能的过电压、减少拥塞和增加配电系统调度中的可再生能源份额方面的效率，最终降低了配电系统的运行成本。通过增加 DER 的数量，DSO 的计算负担不会急剧增加。在所提出的方法中，配电网和分布式能源的非线性方程基于精确近似进行线性化，并在 38 母线配电测试系统上进行测试。获得的结果证明了所建立的方法在减轻可能的过电压、减少拥塞和增加配电系统调度中的可再生能源份额方面的效率，最终降低了配电系统的运行成本。通过增加 DER 的数量，DSO 的计算负担不会急剧增加。在所提出的方法中，配电网和分布式能源的非线性方程基于精确近似进行线性化，并在 38 母线配电测试系统上进行测试。获得的结果证明了所建立的方法在减轻可能的过电压、减少拥塞和增加配电系统调度中的可再生能源份额方面的效率，最终降低了配电系统的运行成本。