[发明专利]一种电网区域划分方法及装置

权利要求书

1.一种电网区域划分方法，其特征在于，包括：

获取电网的拓扑结构；

根据所述拓扑结构，确定电网中的节点；其中，所述节点包括：电压中枢点以及除电压中枢点以外的各节点；

根据所述节点构建导纳矩阵；

根据所述导纳矩阵和节点参数，确定各节点与电压中枢点之间的第一电气距离；

根据所述第一电气距离将电网划分为多个区域；

根据初始簇中心与聚类指标确定各区域的簇中心；其中，所述初始簇中心为最上游节点与电压中枢点的电气距离；

计算所述节点与所述簇中心之间的第二电气距离，根据所述第二电气距离与各区域内的最小方差调整各区域内的节点，完成电网区域划分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述导纳矩阵和节点参数，确定各节点与电压中枢点之间的第一电气距离，包括：

根据所述导纳矩阵的虚部和节点电压，采用如下公式计算无功对电压的灵敏度；

S＝[-B”]^-1/U；

其中，S即为电压对无功的灵敏度矩阵，B”为导纳矩阵元素虚部矩阵，U为电压；

根据所述灵敏度计算第一电气距离，采用如下公式计算：

其中，σ_ij为节点i至节点j电气距离，σ_ji为节点j至节点i的电气距离，S_ij为节点i至节点j的无功对电压的灵敏度，S_ji为节点j至节点i的无功对电压的灵敏度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述最上游节点为拓扑结构中的潮流功率始发节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据初始簇中心与聚类指标确定各区域的簇中心，采用以下公式计算：

其中，m为节点，为第n区域的簇中心，当n＝2时，为初始簇中心，当＞2时，为根据初始簇中心迭代的第n-1区域的簇中心，θ％为聚类指标，其值是根据电网或负荷管理需要的精度设置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第二电气距离与各区域内的最小方差调整各区域内的节点，完成电网区域划分，包括：

根据各区域内的电气距离与簇中心的误差平方和获得最小方差；

根据所述第二电气距离与所述最小方差，获得目标函数，根据所述目标函数对电网进行区域划分，采用以下公式计算电网区域划分目标函数：

F(σ,n)＝min∑|J(σ,n)|²；

其中，σ_i0表示第一电气距离，J(σ,n)为各子区域内误差平方和；F(σ,n)为目标函数。

6.一种电网区域划分装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取电网的拓扑结构；

节点确定模块，用于根据所述拓扑结构，确定电网中的节点；其中，所述节点包括：电压中枢点以及除电压中枢点以外的各节点；

导纳矩阵构建模块，用于根据所述节点构建导纳矩阵；

第一电气距离确定模块，用于根据所述导纳矩阵和节点参数，确定各节点与电压中枢点之间的第一电气距离；

划分模块，用于根据所述第一电气距离将电网划分为多个区域；

簇中心确定模块，用于根据初始簇中心与聚类指标确定各区域的簇中心；其中，所述初始簇中心为最上游节点与电压中枢点的电气距离；

区域划分模块，用于计算所述节点与所述簇中心之间的第二电气距离，根据所述第二电气距离与各区域内的最小方差调整各区域内的节点，完成电网区域划分。