[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

说明书

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：根据选定的有源配电网确定系统结构及参数；计算有源配电网各节点间电气距离构成的电气距离矩阵；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；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；依据有源配电网结构及参数，基于分区结果，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；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；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；输出求解结果。本发明简化了分布式电源就地电压控制策略的制定与优化。

技术领域

本发明涉及一种分布式电源就地电压控制策略整定方法。特别是涉及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。

背景技术

随着分布式电源大量接入配电网，尤其是光伏等间歇性分布式电源的接入无论在时间还是空间上都具有很强的不确定性，在配电网运行过程中往往导致馈线功率大幅波动、馈线间功率不平衡、电压越限等诸多问题。目前，有源配电网中的分布式电源主要采用集中式控制或就地控制两种模式来实现。集中式控制策略基于全局信息进行全局优化，但随着分布式电源种类越来越多，数量越来越庞大，极大地增加了通信负担和数据处理压力，一旦中央控制器出现故障，将无法协调系统中大量的可调度资源。此外，出于隐私以及安全等方面的考虑，集中式控制难以准确、便捷地获取全局信息。而就地控制策略仅依靠本地测量信息，虽无法实现全局最优，但不需要节点间的信息交流或远程量测，显著减少了通信信息量；并且，当系统中功率出现波动时，就地控制策略能够迅速响应，快速平抑波动。

分布式电源就地电压控制策略根据整定出的分布式电源无功控制策略和有功削减策略来实现对有源配电系统的运行控制，改善电压水平，提高系统运行的经济性。若分布式电源用尽无功功率仍不能有效地将节点电压控制在理想区间时，可进一步考虑使用有功削减策略解决这一问题，从而使系统电压维持在安全的运行水平。由于光伏、风机等分布式电源接入数量往往较大，针对每一个分布式电源单独制定就地控制策略会带来沉重的计算负担。考虑到地理环境相似以及物理条件相近，将配电网划分成不同分区，接在同一分区的同类型分布式电源采用相同的电压控制策略。因此，急需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，以解决大规模分布式电源的就地控制问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够使同一区域内的分布式电源具有相同的就地控制策略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。

本发明所采用的技术方案是：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，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；