基于动态分解法的配电网分区方法与流程

本发明属于电力设备领域，特别涉及基于动态分解法的配电网分区方法。
背景技术：
：面临着当前能源形势和生存环境的双重压力下，人们开始不断寻求能源与环境问题的解决方法，其中分布式新能源发电由于采用清洁可再生能源作为其一级能源，具有可再生、无污染等优点，因而，分布式发电技术的发展受到世界各国的广泛关注和大力支持。随着越来越多的分布式电源(DistributedGeneration，DG)的并网运行，由于配电系统中的分布式电源的影响，使得配电网功率流动特性由传统的单向流动变成新的双向流动，因而给配电系统的稳定运行带来了诸多新挑战。尤其是构建含DG的配电系统规划配置模型时，如何准确的对含有DG的配电网进行准确分区，已经成为亟待解决的问题。技术实现要素：为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于提高分区准确性的配电网分区方法。为了达到上述技术目的，本发明提供了基于动态分解法的配电网分区方法，所述配电网分区方法，包括：步骤一，获取配电网中包括分布式电源在内的供电单元之间的相对距离，根据相对距离构建距离矩阵r，对距离矩阵r中的元素进行归一化处理，得到归一化距离矩阵D；步骤二，将归一化距离矩阵D中的元素进行升序排列，得到有限序列N(k)，对有限序列N(k)中的元素进行初始化处理，得到预设阈值α0，构建与距离矩阵rij大小相同的全零矩阵A；步骤三，将归一化距离矩阵D中的元素Dij与预设阈值α0进行数值对比，如果Dij≥α0，则令矩阵A中的元素Aij＝1，如果Dij＜α0，则令矩阵A中的元素Aij＝0，将归一化距离矩阵D中的全部元素进行对比后，得到矩阵A；步骤四，从矩阵A中选取非零对角元素Amn，沿第一个Amn列增加的方向进行搜索，选出不为零的元素Amk，分别沿元素Amk的列增加和行增加的方向进行搜索，直至搜索结束时，将搜索到的元素作为第一系统子域矩阵；步骤五，从矩阵A中选取第二个非零对角元素，按步骤四中的方式确定第二系统子域矩阵，当矩阵A中N全部非零对角元素选取完成后，得到N个系统子域矩阵，根据获取到的N个系统子域矩阵，获取基于预设阈值α0的配电网分区结果。可选的，所述预设阈值α0的获取步骤为：根据有限序列N(k)中的元素数量k，确定变量middle＝ceil[(low+high)/2]，其中，确定初始值low＝1，high＝k，ceil表示返回大于或等于后续表达式中最小整数的运算；根据获取到的变量middle，从有限序列N(k)中选取N(middle)作为预设阈值α0的取值。可选的，如果获取到的系统子域矩阵的数量低于预设要求，表明预设阈值α0偏大，令high＝middle，并且令αi+1＝αi-l·d，对预设阈值α0进行更新；基于更新后的预设阈值α0，重复步骤二至步骤五；其中，动态变量d＝[N(high)-N(low)]/k。可选的，如果获取到的系统子域矩阵的数量高于预设要求，表明预设阈值α0偏小，令low＝middle，并且令αi+1＝αi+l·d，对预设阈值α0进行更新；基于更新后的预设阈值α0，重复步骤二至步骤五；其中，动态变量d＝[N(high)-N(low)]/k。可选的，i、j、m、n、k、N的取值范围为自然数。本发明提供的技术方案带来的有益效果是：通过在分区过程中引入电气距离和动态分解法，提高了配电网的分区结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明提供的基于动态分解法的配电网分区方法的流程示意图；图2是本发明提供的包含分布式供电单元的配电网的结构示意图。具体实施方式为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。实施例一本发明提供了基于动态分解法的配电网分区方法，所述配电网分区方法，包括：步骤一，获取配电网中包括分布式电源在内的供电单元之间的相对距离，根据相对距离构建距离矩阵r，对距离矩阵r中的元素进行归一化处理，得到归一化距离矩阵D；步骤二，将归一化距离矩阵D中的元素进行升序排列，得到有限序列N(k)，对有限序列N(k)中的元素进行初始化处理，得到预设阈值α0，构建与距离矩阵rij大小相同的全零矩阵A；步骤三，将归一化距离矩阵D中的元素Dij与预设阈值α0进行数值对比，如果Dij≥α0，则令矩阵A中的元素Aij＝1，如果Dij＜α0，则令矩阵A中的元素Aij＝0，将归一化距离矩阵D中的全部元素进行对比后，得到矩阵A；步骤四，从矩阵A中选取非零对角元素Amn，沿第一个Amn列增加的方向进行搜索，选出不为零的元素Amk，分别沿元素Amk的列增加和行增加的方向进行搜索，直至搜索结束时，将搜索到的元素作为第一系统子域矩阵；步骤五，从矩阵A中选取第二个非零对角元素，按步骤四中的方式确定第二系统子域矩阵，当矩阵A中N全部非零对角元素选取完成后，得到N个系统子域矩阵，根据获取到的N个系统子域矩阵，获取基于预设阈值α0的配电网分区结果。在实施中，为了对包含分布式电源(DistributedGeneration，DG)的配电网进行准确分区，降低DG对配电网带来的影响，本发明提出了基于动态分解法的配电网分区方法，包括入步骤一至步骤七所示的步骤。在步骤一中根据实际测量到的DG之间的相对距离，构建距离矩阵r，由于空间中节点的电气距离是对称的，所以可以将D矩阵转化成相应的上三角形矩阵，得到新的D矩阵，统计D中非零元素的个数并将其按升序排列后，得到有限序列N(k)。在步骤二中，首先构架一个大小与距离矩阵r相同、元素均为零的矩阵A。进而根据步骤三中的比较方式对矩阵A进行赋值处理。在处理后的矩阵A中，选取非零对角元素。首先选取非零对角元素中的第一个元素Amn，沿第一个Amn列增加的方向(即向右)进行搜索，选出不为零的元素Amk，分别沿元素Amk的列增加和行增加的方向进行搜索，直至搜索结束时，将搜索到的元素作为第一系统子域矩阵。接着再选取非零对角元素中的第二个元素，按同样的方式获取第二系统子域矩阵，以此类推，基于非零元素中的最后一个元素，获取第N个系统子域矩阵，从而利用电气距离和动态分解法相关概念对配电网进行动态分区。可选的，所述预设阈值α0的获取步骤为：根据有限序列N(k)中的元素数量k，确定变量middle＝ceil[(low+high)/2]，其中，确定初始值low＝1，high＝k，ceil表示返回大于或等于后续表达式中最小整数的运算；根据获取到的变量middle，从有限序列N(k)中选取N(middle)作为预设阈值α0的取值。在实施中，上述过程中需要用到预设阈值α0，获取该阈值需要结合有限序列N(k)。并且还需要确定变量middle以及动态变量d。根据构建的初始值low、high获取变量middle的数值，进而将有限序列N(k)中选取N(middle)作为预设阈值α0的取值。可选的，如果获取到的系统子域矩阵的数量低于预设要求，表明预设阈值α0偏大，令high＝middle，并且令αi+1＝αi-l·d，对预设阈值α0进行更新；基于更新后的预设阈值α0，重复步骤二至步骤五；如果获取到的系统子域矩阵的数量高于预设要求，表明预设阈值α0偏小，令low＝middle，并且令αi+1＝αi+l·d，对预设阈值α0进行更新；基于更新后的预设阈值α0，重复步骤二至步骤五；其中，动态变量d＝[N(high)-N(low)]/k。在实施中，如果根据预设阈值α0获取到的系统子域矩阵的数量低于预设要求，则表明预设阈值α0的数值设定存在偏差。当系统子域矩阵的数量低于预设要求，表明预设阈值α0偏大，令high＝middle，并且令αi+1＝αi-l·d，对预设阈值α0进行更新；当如果获取到的系统子域矩阵的数量高于预设要求，表明预设阈值α0偏小，令low＝middle，并且令αi+1＝αi+l·d，对预设阈值α0进行更新。在对预设阈值α0进行更新后，重复前述方法中的步骤二至步骤五，以便获取符合预设数量的系统子域矩阵，从而获取基于预设阈值α0的配电网分区结果。在此处统一声明，本实施例中i、j、m、n、k、N的取值范围为自然数，即全部的非负整数。本发明提供了基于动态分解法的配电网分区方法，包括获取配电网中供电单元的相对距离，基于相对距离构建距离矩阵，进而对距离矩阵进行一系列处理得到矩阵。在矩阵中依次选取非零对角元素，并针对选取的非零对角元素进行多方向的后续搜索，从而获取与非零对角元素对应的系统子域矩阵，进而根据全部的系统子域矩阵完成对配电网的分区。通过在分区过程中利用电气距离和动态分解法，提高了配电网的分区结果的准确性。仿真实验在实际中存在如图2所示的配电网结构，其中的DG表示设在配电网中的分布式电源。散落在DG之间的黑点表示其他类型的供电单元，下方的序号用于标注每个单元的序号。根据本发明提供的配电网分区方法，对图2中的供电单元进行分区的结果如表1所示。分区编号分区结果子区域11，2，3，18，19，20，21，22，23子区域24，5，6，7，8，24，25，26，27，28，29，30子区域39，10，11，12，13，14，15，16，17，31，32表1对供电单元进行分区的结果上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3