[发明专利]一种电网区域划分方法及装置

说明书

本申请公开一种电网区域划分方法及装置，所述方法包括：获取电网的拓扑结构；根据拓扑结构，确定电网中的节点；其中，节点包括：电压中枢点以及除电压中枢点以外的各节点；根据节点构建导纳矩阵；根据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。可见，本申请利用了节点之间的电气特征，对电网进行区域划分，使得其适应范围更广。

技术领域

本申请涉及电网管理技术领域，尤其涉及以一种电网区域划分方法及装置。

背景技术

随着用电需求不断上升和用户侧的分布式能源渗透率上升，电力系统的规模在不断扩大，而在电力系统中各级电网之间相互连接，使得电力系统中的电网结构更加复杂。复杂的电网结构导致电力系统的控制难度增大，即对电力系统的运行分析、调度管理以及负荷管理难度逐步加大。为了更好的实现对电力系统的控制，引入电网区域化管理。因此，电网区域化管理将具有十分重要的意义。

电网区域化管理通常是使具有强耦合性质的节点作为同一区域，弱耦合节点分在不同区域，以此来提高电力系统的控制。目前部分电网结构采用的是根据地域来划分电网区域，但是，根据地域进行电网区域划分仅仅考虑了电网结构的自然特性，忽略了电气特性，使得区域划分的应用具有局限性。

发明内容

本申请是实施例公开了一种电网区域划分方法及装置，以解决现有技术中，根据地域进行电网区域划分仅仅考虑了电网结构的自然特性，忽略了电气特性，使得区域划分的应用具有局限性的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电网区域划分方法，所述方法包括：

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。

结合第一方面，在一种实现方式中，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。

结合第一方面，在一种实现方式中，所述最上游节点为拓扑结构中的潮流功率始发节点。

结合第一方面，在一种实现方式中，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：