[发明专利]一种考虑节点功率相关性的配电网潮流计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑节点功率相关性的配电网潮流计算方法及系统，该方法包括获取区域配电网中所有分布式光伏电站的历史出力数据，采用聚类算法将区域配电网中的分布式光伏电站划分为若干个分布式光伏电站集群；基于多维平行六面体模型，建立每个分布式光伏电站集群出力区间和每个分布式光伏电站出力区间的复仿射模型；构建配电网中储能元件出力区间的复仿射模型；采用复仿射前推回代潮流算法进行潮流计算，输出潮流结果。本发明中，基于复仿射变量表征配电网节点功率的相关性，采用改进的复仿射前推回代潮流算法进行潮流计算，输出区间潮流结果，能够减少理论计算和实际情况的误差，提高配电网潮流计算的精度和有效性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种考虑节点功率相关性的配电网潮流计算方法及系统。

背景技术

随着能源枯竭、环境恶化等问题的凸显，以风、电为代表的可再生分布式能源发电得到大力发展。其中，分布式光伏发电相对于传统火力发电方式具有随机性、波动性和间歇性等特点，而随着分布式光伏电站接入配电网比例的不断提高，分布式光伏发电对配电网的安全稳定运行和经济效益产生了深远的影响，导致配电网潮流分布和电压水平剧烈变化，进而增加了配电网调控的难度和复杂性，限制配电网对新能源的接纳能力。现有技术中，基于仿射算法的不确定潮流计算方法能够计及分布式光伏发电和节点负荷的不确定性波动，是目前进行配电网稳态分析的重要手段。其中，不确定潮流计算包括模糊潮流法、概率潮流法和区间潮流法。

上述潮流计算的过程中，基于复仿射运算的前推回代潮流算法仅考虑单个分布式光伏发电和单个节点负荷的波动性，并未考虑多个分布式光伏出力波动的相似性和多个节点负荷波动的相似性。在实际的电力系统中，区域配电网供电范围较小，区域内气候、环境等因素存在较强的相似性，因此，各个节点的负荷和分布式光伏出力同时增大或减小的概率较大，节点功率也具有明显的相关性，各个节点功率波动的相关性越大，配电网的峰谷差也就越大，节点电压和支路电流的波动性越大。因此，在配电网潮流计算时需要考虑不同节点之间的相关性，以此减少理论计算和实际情况的误差。若不考虑各变量之间的相关性，可能导致潮流计算结果不合理。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种考虑节点功率相关性的配电网潮流计算方法及系统，通过采用聚类算法将配电网中分布式光伏电站划分为若干个分布式光伏电站集群，在考虑集群出力相关性得基础上，基于平行六面体模型建立分布式光伏电站出力的复仿射模型，基于改进的复仿射前推回代潮流算法进行潮流计算，输出区间潮流结果。本发明基于复仿射变量表征配电网节点功率的相关性，以此进行区间潮流计算，提高配电网潮流计算的精度和有效性。

第一方面，本公开提供了一种考虑节点功率相关性的配电网潮流计算方法，包括：

获取区域配电网中所有分布式光伏电站的历史出力数据，采用聚类算法将区域配电网中的分布式光伏电站划分为若干个分布式光伏电站集群；

基于多维平行六面体模型，建立每个分布式光伏电站集群出力区间和每个分布式光伏电站出力区间的复仿射模型；

基于分布式光伏电站出力区间的复仿射模型，构建配电网中储能元件出力区间的复仿射模型；

采用复仿射前推回代潮流算法进行潮流计算，输出潮流结果。

进一步的技术方案，所述采用聚类算法将区域配电网中的分布式光伏电站划分为若干个分布式光伏电站集群，包括：

获取区域配电网中多个分布式光伏电站的历史出力数据，随机选取H个分布式光伏电站的出力数据作为聚类中心；

计算每个分布式光伏电站出力数据到各个聚类中心的欧式距离，分别将每个分布式光伏电站划分到距离最近的聚类中心所属的集群中，并判断每个分布式光伏电站出力数据所对应的分布式光伏电站的集群；

计算每个集群中所有分布式光伏电站出力数据的平均值，并将这个平均值作为新的聚类中心，重复上述根据欧式距离进行划分及判断集群的步骤；