[发明专利]有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略整定方法

权利要求书

1.一种有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略整定方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据选定的有源配电网，输入系统结构及参数，包括：线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，分布式电源的接入位置、类型、容量及参数，分布式电源及负荷的日运行曲线，系统运行电压约束和支路电流限制，系统基准电压和基准功率的初值；

2)计算有源配电网各节点间电气距离构成的电气距离矩阵；

3)通过判断电气距离矩阵的特征值的大小得到有源配电网的最佳分区数；

4)采用K-means聚类算法对电气距离矩阵进行聚类分区以得到配电网络分区结果；

5)依据有源配电网结构及参数，基于步骤4)得到的分区结果，建立有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略整定模型，包括：选取根节点为平衡节点，设定有源配电系统电压偏差之和、系统损耗和有功削减量最小为目标函数，分别考虑系统潮流约束、系统安全运行约束和分布式电源运行约束；

6)对所述整定模型中的目标函数进行线性化，对系统潮流约束和分布式电源运行约束进行线性化或锥转换，将有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略整定模型转化为二阶锥模型；

7)采用求解二阶锥规划的数学解算器对有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略的二阶锥模型进行计算求解；

8)输出步骤7)求解结果，包括分区情况、各分区分布式电源就地电压控制策略，以及节点电压分布、有源配电网的网络损耗、分布式电源无功补偿及有功削减情况。

2.根据权利要求1所述的有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略整定方法，其特征在于，步骤2)所述的各节点间电气距离是采用如下公式得到：

式中，是节点i的电压幅值对节点j处注入有功功率的灵敏度；是节点j的电压幅值对节点i处注入有功功率的灵敏度；和分别是节点i和节点j电压幅值对自身节点处注入有功功率的灵敏度；是基于有功功率-电压灵敏度计算得到的节点i和节点j间的电气距离；是节点i的电压幅值对节点j处注入无功功率的灵敏度；是节点j的电压幅值对节点i处注入无功功率的灵敏度；和分别是节点i和节点j的电压幅值对自身节点处注入无功功率的灵敏度；是基于无功功率—电压灵敏度计算得到的节点i和节点j间的电气距离；β是有功功率—电压灵敏度计算得到的节点i和节点j间的电气距离的权重系数；e_i，j是最终的有源配电网节点i和节点j间的电气距离，并构成电气距离矩阵中的元素。

3.根据权利要求1所述的有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略整定方法，其特征在于，步骤3)包括：

(3.1)设置初始最佳分区数N_a＝1；

(3.2)计算电气距离矩阵特征值，并引入辅助变量g_i＝λ_i/λ₁(i＝2，3，...，n-1)，λ_i是电气距离矩阵的第i个节点对应的特征值，λ₁是电气距离矩阵的第1个节点对应的特征值，n是有源配电网中节点总数；

(3.3)用辅助变量g_i判断节点i与相邻节点间的耦合关系，若g_i≥0.1，对应的节点间耦合关系弱，则令N_a＝N_a+1，否则，进入下一步；

(3.4)重复第(3.3)步，直至完成对n-1节点与相邻节点间耦合关系的判断；

(3.5)最终得到的N_a为有源配电网的最佳分区数。

4.根据权利要求1所述的有源配电网分布式电源分区就地电压控制策略整定方法，其特征在于，步骤4)包括：

(4.1)在原始有源配电网上确定N_a个初始聚类中心点；

(4.2)判断聚类中心点是否与对应的电气距离矩阵中节点的电气距离矩阵特征值相同，若不同，则对k-means聚类算法进行修改，使聚类中心点与对应的电气距离矩阵中节点的电气距离矩阵特征值相同，否则，进入下一步；

(4.3)使用修改后的k-means聚类算法对电气距离矩阵进行聚类分区；

(4.4)重复步骤(4.2)～(4.3)，直至得到N_a个区域中每个区域所的节点。