[发明专利]一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法

说明书

本发明公开了一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法；涉及配电网分区方法。本发明包括：获取日前预测数据；初始化配电网分区，以每个节点为子分区，计算子分区的质量函数；对于节点i、节点j组合形成新的子分区，重新计算分区质量函数；当质量函数的变化量达到最大正值时，则将此时对应的两个节点划分到同一子分区内，更新此时的无功分区质量函数；将新形成的子分区看作一个独立的节点，重复分区；当无节点能进行合并且质量函数达到最大值时，分区停止，此时的分区为初始时刻的最优分区结果。采用本技术方案的分区结果与网络拓扑结构有关，能适应不同时段、任何光伏节点的接入或切除，合配电网中高比例分布式光伏集群电压控制与调度。

技术领域

本发明涉及配电网分区方法，尤其涉及一种适用于高比例分布式光 伏配电网的分区方法。

背景技术

随着未来高比例、分散化光伏不断接入配电网后，光伏安装数量海 量增加，位置相对分散，使得未来配电网控制节点数目加大，控制变量 增多，如果采用传统集中式方法对每个光伏逆变器进行控制，会因控制 变量维数过多、控制过程复杂而不能满足控制时间尺度的要求。为解决 集中式控制方法所存在的不足，近年来电压分区控制、调度等方法逐渐 兴起。通过选取分区指标，结合对应的分区方法对电网进行分区，所分 区域具有内部节点之间强耦合、不同区域之间的节点弱耦合的特性，因 而在子分区内可以独立地对电压进行控制而不对其他子分区产生影响， 从而实现控制的简单化、分散化、快速化、实用化。

电压分区一般应用于电网侧，而对于含高比例分布式光伏的配电网， 少有研究涉及。现有的分区方法，大多根据网络的拓扑结构建立电气距 离，采用相应的分区方法对其进行分区。但当配电网中接入高比例分布 式光伏时，若仍不考虑分区内负荷需求与光伏出力的影响，只以配电网 络的拓扑结构进行分区明显是不合理的。除此之外，现有的分区方法存 在需要提前设定分区数目或NP-hard等问题，分区算法并不成熟。因此， 在未来高比例分布式光伏接入的条件下，如何既能考虑配电网的网架结 构，又能解决随时间变化的负荷需求与光伏出力对分区的影响，实现快 速、动态的配电网分区是研究的重点。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行 完善与改进，提供一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法，以 达到快速、动态分区的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法，包括以下步骤： 包括配电网无功分区方法和/或配电网有功分区方法，配电网无功分区方 法包括以下步骤：

11)获取配电网中光伏与负荷完整的日前预测数据；

12)提取日前预测数据的初始时刻值，初始化配电网分区，以每个 节点作为一个单独的子分区，并计算子分区的无功分区质量函数；无功 分区质量函数包括区内灵敏度函数、区间灵敏度函数、分区规模平衡函 数、以及无功平衡度函数；

13)对于节点i，从其他节点中随机选择节点j组合形成新的子分区 (i,j)，并重新计算无功分区质量函数；然后计算每种组合情况下，无 功分区质量函数的变化量当达到最大正值时，则将此时 对应的两个节点(i,j)划分到同一子分区内，更新此时的无功分区质量函 数；

14)将新形成的子分区看作一个独立的节点，重复步骤13)实现分 区过程，形成新的分区结果；

15)当没有任何节点能进行合并且无功分区质量函数达到最大值时， 分区过程停止，此时的分区为初始时刻的最优分区结果，对分区结果进 行记录存储；

16)提取日前预测数据中下一时的预测值，继续上述分区过程，直 至完成所有时段的配电网分区；

配电网有功分区方法包括以下步骤：

21)获取配电网中光伏与负荷完整的日前预测数据；