一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法及系统与流程

本发明涉及电力系统领域，更具体的，涉及一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法及系统。

背景技术：

1、目前，线损率是衡量电网技术经济性的重要指标。它综合反映了电力系统规划设计、生产运行和经营管理水平的一项综合性技术经济指标。同时，电力线损也是电力行业内部管理的一项十分重要内容，电力线损的管理质量和水平对电网的总体能源效率具有至关重要的影响。

2、近年来，分布式光伏发展迅猛，户用光伏增速明显。分布式光伏对低压台区线损影响与光伏接入位置、安装容量紧密相关，当台区光伏出力能够就地消纳时台区线损降低，当台区光伏出力大量返送电网时台区线损增加。某省级电网公司共有50多万公用台区，每个台区用电负荷时间、空间分布不同，分布式光伏接入位置、安装容量不同，无法有效地评估分布式光伏对每个台区线损的影响。

3、可见，现有技术中尚不能够根据分布式光伏的并网方式、并网位置来准确的获取到光伏本身对电网线损率的具体影响。随着分布式光伏并网幅度的逐步增加，分布式光伏对电网线损率的影响越发明显，若这种影响的内涵无法通过合理的方式计量，不仅将会阻碍分布式光伏技术的并网，也将会使得电网难以遵循预设的规律安全运行。

4、针对上述问题，亟需一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法及系统。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法及系统，分别以聚类算法、接入点数量为依据对全量台区进行分类，并对每个分类下的台区线损率与光伏电量占比之间的关系进行解读，从而准确判断出待测台区的线损率趋势。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面，涉及一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，方法包括以下步骤：步骤1，采集台区用电用户的负荷曲线，并采用聚类算法对负荷曲线进行分析以实现一次台区分类；步骤2，基于每个台区中分布式光伏接入点的数量，对台区进行等频划分，以获得二次台区分类；步骤3，基于一次台区分类和二次台区分类，构建一个台区分类下所有台区的台区线损率与光伏电量占比的关联关系，并从关联关系中寻找线损率拐点；在本发明中，光伏电量占比也就是台区内分布式光伏的发电量占相应台区的用户总用电量的比率；步骤4，获取线损率拐点的置信区间，并根据置信区间检测出待测台区的线损率趋势。

4、优选的，聚类算法为k-中心点聚类算法，且基于戴维森堡丁指数实现对聚类算法的评估和对聚类簇数量的优化；其中，将全量台区中每个台区的用电用户的负荷曲线所对应的负荷离散数据多次输入至聚类簇数量不同的聚类算法中，以获取聚类结果；基于戴维森堡丁指数实现对聚类结果的评估；基于评估，选择最优的聚类结果，并确定最优的聚类簇数量。

5、优选的，步骤2中还包括：步骤2.1，统计每个台区中分布式光伏接入点的数量，对于所有台区按照接入点数量进行排序；步骤2.2，基于等频算法原理，依据接入点数量划分二次台区分类的分类区间，从而实现对所有台区的二次台区分类。

6、优选的，对于既属于同一个一次台区分类也属于同一个二次台区分类的所有台区作为一个台区集合；对于台区集合下的每一个台区，均计算台区的线损率与光伏电量占比之间的关联关系。

7、优选的，采集台区当前典型日用电用户的负荷曲线、分布式光伏的出力曲线；基于上述曲线，设置台区运行于不同的光伏接入容量，并计算不同的光伏接入容量下的当前典型日的台区线损率，以及当前典型日的台区线损率所对应的当前典型日的分布式光伏的光伏电量占比；基于当前典型日的台区线损率和光伏电量占比，构建关联曲线，以获得台区的线损率与光伏电量占比之间的关联关系。

8、优选的，计算关联曲线中每一点的斜率，并基于斜率的取值范围与参考量之间的比较获得台区的线损率拐点；其中线损率拐点包括拐点上的线损率取值和光伏电量占比取值。

9、优选的，获取台区集合中每一个台区的线损率拐点的概率分布，并估计概率分布下线损率拐点的置信度区间；置信度区间为光伏电量占比的取值范围。

10、优选的，计算待测台区的当前光伏电量占比，若当前光伏电量占比落入置信度区间，则判定待测台区处于线损率拐点上；若待测台区的当前光伏电量占比位于置信度区间的左侧，则判定待测台区的线损率处于下降趋势；若待测台区的当前光伏电量占比位于置信度区间的右侧，则判定待测台区的线损率处于上升趋势。

11、优选的，对当前台区集合中每一个台区的属性进行提取，并基于提取出的属性仿真构建属于当前台区集合的虚拟台区；其中，替代当前台区集合中每一个台区的光伏接入方案而采用其他典型光伏接入方案以构建新的虚拟台区。

12、优选的，对与当前台区集合所对应的虚拟台区中的每一个台区进行仿真，以获得台区的线损率与光伏电量占比的关联关系；将关联关系添加至当前台区集合的关联关系中，实现对置信度区间的更新。

13、本发明第二方面，涉及一种分布式光伏对台区线损率影响的检测系统，系统包括一次分类模块、二次分类模块、构建模块和检测模块；其中，一次分类模块，用于采集台区用电用户的负荷曲线，并采用聚类算法对负荷曲线进行分析以实现一次台区分类；二次分类模块，用于基于每个台区中分布式光伏接入点的数量，对台区进行等频划分，以获得二次台区分类；构建模块，用于基于一次台区分类和二次台区分类，构建一个台区分类下所有台区的线损率与光伏电量占比的关联关系，并从关联关系中寻找线损率拐点；检测模块，用于获取线损率拐点的置信区间，并根据置信区间检测出待测台区的线损率趋势。

14、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法及系统，分别以聚类算法、接入点数量为依据对全量台区进行分类，并对每个分类下的台区线损率与光伏电量占比之间的关系进行解读，从而准确判断出待测台区的线损率趋势。本发明方法精确定义了分布式光伏设备对台区线损率的影响，为分布式光伏的并网方式、光伏并网后的线损率简化计算方式指明方向。

15、本发明的有益效果还包括：

16、1、采用本发明中的方法，可以通过多种不同的维度来对台区进行准确且合理的分类，这种分类方式允许台区按照光伏接入的位置情况和台区的整体电量占比情况进行划分，从而确保了分类后的台区能够一定程度上表征某一个类型的台区情况，确保了后续对于关联关系计算的有效性。

17、2、本发明通过光伏电量占比这一参数来实现对台区线损率的表征，通过合理的替换，使得台区线损率不需要再根据实际的情况进行大量数据的采集和计算，而通过采集光伏电量占比就能够准确的估计出当前台区的线损率趋势，这极大的减少了计算量，同时仍然保证了线损率估计的准确性。

18、3、本发明中的方法能够快速的得到台区的线损率，因此还可以应用于预测和调整台区的供电、用电情况，通过合理的调节光伏的接入和台变的输出功率，确保了台区的稳定安全可靠的运行。

技术特征：

1.一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

3.根据权利要求2中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

4.根据权利要求3中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

5.根据权利要求4中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

6.根据权利要求5中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

7.根据权利要求6中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

8.根据权利要求7中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

9.根据权利要求8中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

10.根据权利要求9中所述的一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法，其特征在于：

11.一种分布式光伏对台区线损率影响的检测系统，其特征在于：

技术总结
一种分布式光伏对台区线损率影响的检测方法及系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，采集台区用电用户的负荷曲线，并采用聚类算法对所述负荷曲线进行分析以实现一次台区分类；步骤2，基于每个台区中分布式光伏接入点的数量，对台区进行等频划分，以获得二次台区分类；步骤3，基于一次台区分类和二次台区分类，构建一个台区分类下所有台区的台区线损率与光伏电量占比的关联关系，并从所述关联关系中寻找线损率拐点；步骤4，获取所述线损率拐点的置信区间，并根据所述置信区间检测出待测台区的线损率趋势。本发明方法精确定义了分布式光伏设备对台区线损率的影响，为分布式光伏的并网方式、光伏并网后的线损率简化计算方式指明方向。

技术研发人员：刘方,耿俊成,郭祥富,邢子涯,袁少光,周兴华,牛雨,刘昊
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13