考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法及系统与流程

本发明属于台区线损治理，尤其涉及一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、近年来，随着新型电力系统的加快建设，光伏、储能等分布式电源大规模接入配电台区，对台区线路损耗带来新的影响。大规模分布式电源并网后，由于分布式光伏出力具有随机性及波动性，与台区负荷的时序不匹配，会引发台区内大功率双向流动现象，造成台区线损率节节攀升，严重影响电网的经济性运行。当前，高渗透率光伏台区线损率居高不下已成为电力营销部门面临的重要难题，因此，亟需研究考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法。

3、传统的台区线损治理方法主要根据台区的运行方式、潮流分布以及供电设备的参数和负荷情况，统计线路的损耗，从而发现电能损耗的分布规律，然而高渗透率光伏电源的接入会导致配电系统的运行模式和网络结构发生改变，使得台区线损治理工作变得更加困难，现有的线损治理方法没有考虑高渗透率光伏接入引发的电压及线损变化情况。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法及系统，所述方案通过将台区划分为多个分区，并将分区按照可调用功率从小到大依次进行控制，能够充分调动各个分区的可调用资源，实现可调用资源利用率的最大化；同时，采用改进的ap聚类算法，通过引入偏好参数有效提高了光伏逆变器接入的节点被选作聚类中心的倾向性，从而可以优先调用光伏逆变器的有功无功功率，提高了光伏资源的利用率。

2、根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，包括：

3、获取台区内的网络拓扑信息和设备信息；

4、基于台区网络拓扑信息，通过聚类算法对台区网络节点进行分区；

5、将所有分区按照可调用功率进行排序；

6、基于台区设备信息，按照排序结果对各分区依次采用分区自适应优化控制策略进行优化，获得各个分区内受控设备的出力指令值；

7、根据获得的出力指令值向台区内受控设备下达控制指令，以调用台区内的有功无功资源，实现线损治理。

8、进一步的，所述聚类算法采用改进的ap聚类算法，所述改进的ap聚类算法引入以台区节点间相似度矩阵对角线的值进行设置的偏好参数；以及仅迭代更新有效距离内节点的支持度值和归属度值。

9、进一步的，当节点为光伏逆变器接入的节点时，以对角线中相似度的最大值作为当前节点的偏好，否则，以对角线中相似度的中位数作为当前节点的偏好。

10、进一步的，所述分区自适应优化控制策略以分区有功损耗、节点电压偏移量最小为目标，控制变量为分区内受控设备的出力值。

11、进一步的，所述分区自适应优化控制策略的目标函数具体表示如下：

12、

13、其中，f1是节点电压偏移量；f2是分区有功损耗；d为分区内所有节点的集合；ui是第i个节点的电压；ui′是第i个节点的电压期望值；nbus为分区内支路数量；rk是第k个支路电阻；ik是第k个支路电流。

14、或，所述目标函数需满足潮流约束、节点电压上下限约束、储能设备运行约束、svg设备运行约束以及光伏逆变器运行约束。

15、进一步的，所述目标函数的优化求解具体采用改进的磷虾群算法，其中，所述改进的磷虾群算法中对磷虾群算法的补偿缩放因子采用对数递减策略。

16、进一步的，所述可调用功率的计算公式为：

17、

18、式中，st为第t个分区的可调用功率；ns为分区内所有受控设备的数量，所述受控设备包括光伏逆变器、储能设备以及svg设备；pjmax、qjmax分别为第j个受控设备的有功功率上限、无功功率上限；pj、qj分别为第j个受控设备的当前有功功率、当前无功功率；

19、或，所述网络拓扑信息包括线路参数、节点参数以及节点连接矩阵，所述设备信息包括光伏逆变器、储能设备以及svg设备的实时功率、电流和电压；

20、或，所述将所有分区按照可调用功率进行排序，具体按照从小到大进行排序。

21、根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理系统，包括:

22、数据获取单元，其用于获取台区内的网络拓扑信息和设备信息；

23、分区单元，其用于基于台区网络拓扑信息，通过聚类算法对台区网络节点进行分区；

24、排序单元，其用于将所有分区按照可调用功率进行排序；

25、优化单元，其用于基于台区设备信息，按照排序结果对各分区依次采用分区自适应优化控制策略进行优化，获得各个分区内受控设备的出力指令值；

26、治理单元，其用于根据获得的出力指令值向台区内受控设备下达控制指令，以调用台区内的有功无功资源，实现线损治理。

27、根据本公开实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法。

28、根据本公开实施例的第四个方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法。

29、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

30、(1)本发明提供了一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法及系统，所述方案通过将台区划分为多个分区，并将分区按照可调用功率从小到大依次进行控制，能够充分调动各个分区的可调用资源，实现可调用资源利用率的最大化。

31、(2)所述方案采用改进的ap聚类算法进行台区划分，通过引入偏好参数有效提高了光伏逆变器接入的节点被选作聚类中心的倾向性，从而可以优先调用光伏逆变器的有功无功功率，提高了光伏资源的利用率。

32、(3)所述方案以分区有功损耗、节点电压偏移量最小为目标，进行各分区的自适应优化协调控制，并通过改进磷虾群算法优化求解分区内光伏逆变器、储能设备、svg设备的出力值，从而达到合理利用现有设备降低高渗透台区线损的目的。

33、(4)所述改进的磷虾群算法的步长缩放因子采用对数递减策略，使迭代后期的步长更小，更有利于局部精细搜索，提高解的精度。

34、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，其特征在于，所述聚类算法采用改进的ap聚类算法，所述改进的ap聚类算法引入以台区节点间相似度矩阵对角线的值进行设置的偏好参数；以及仅迭代更新有效距离内节点的支持度值和归属度值。

3.如权利要求2所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，其特征在于，当节点为光伏逆变器接入的节点时，以对角线中相似度的最大值作为当前节点的偏好，否则，以对角线中相似度的中位数作为当前节点的偏好。

4.如权利要求1所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，其特征在于，所述分区自适应优化控制策略以分区有功损耗、节点电压偏移量最小为目标，控制变量为分区内受控设备的出力值。

5.如权利要求4所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，其特征在于，所述分区自适应优化控制策略的目标函数具体表示如下：

6.如权利要求5所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，其特征在于，所述目标函数的优化求解具体采用改进的磷虾群算法，其中，所述改进的磷虾群算法中对磷虾群算法的补偿缩放因子采用对数递减策略。

7.如权利要求1所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法，其特征在于，所述可调用功率的计算公式为：

8.一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理系统，其特征在于，包括:

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法。

技术总结
本发明提供了一种考虑高渗透率分布式电源接入的台区线损治理方法及系统，包括：获取台区内的网络拓扑信息和设备信息；基于台区网络拓扑信息，通过聚类算法对台区网络节点进行分区；将所有分区按照可调用功率进行排序；基于台区设备信息，按照排序结果对各分区依次采用分区自适应优化控制策略进行优化，获得各个分区内受控设备的出力指令值；根据获得的出力指令值向台区内受控设备下达控制指令，以调用台区内的有功无功资源，实现线损治理。

技术研发人员：孔雪城,郑伟书,张海金,陈群,李发强,黄坤,齐德卿,黄文文
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司淄博供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8