基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法及系统与流程

本发明实施例涉及配电系统调控技术，尤其涉及一种基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法及系统。

背景技术：

1、清洁能源、储能、电气类负荷在配电网领域主要体现为分布式电源、分布式储能以及电动汽车、电制冷、电取暖等分布式源荷储的大规模接入，具有显著的高非确定性、高随机性和波动性。此外，这类分布式资源在低压侧的接入数量庞大，同时具有低压配电网可观、可测、可控、可调性差的特点，更加加剧了多元源荷的调控难度，极易引起节点电压越限、功率反送、设备、线路重、过载、线损增加等影响配电系统安全性、可靠性和经济性的情况出现。

2、对于中低压有源配电网，尤其是低压配电网，建立良好的源荷储互动关系、选择合理的调控对象、单元、配置合适通信条件，是实现大规模分布式资源接入下配电网安全、可靠、经济运行的关键环节，也是实现有源配电网分层分区调控的重要基础保障。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法及系统，以实现对配电系统的分区调控。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，包括：

4、获取配电系统调控区域的各个节点的参数数据和供电历史数据；

5、基于所述供电历史数据和预设的筛选条件确定若干所述节点作为基准节点；

6、基于各个所述节点的参数数据确定所述节点与所述基准节点的模块度；

7、基于所述模块度和所述基准节点划分与所述基准节点对应的初始分区；

8、基于各个所述节点的参数数据计算各个所述初始分区的无功充裕度和源荷有功平衡度；

9、判断各个所述初始分区由所述模块度、所述无功充裕度和所述源荷有功平衡度组成的源荷匹配度是否满足预设的调控约束条件；

10、当不满足所述调控约束条件时，采用遗传算法对各个所述初始分区进行调整，获得满足所述调控约束条件的目标分区。

11、可选的，所述基于所述供电历史数据和预设的筛选条件确定若干所述节点作为基准节点，包括：

12、基于所述供电历史数据确定有大额功率需求和/或大额功率向上级电网反送的若干所述节点作为基准节点。

13、可选的，所述基于各个所述节点的参数数据确定所述节点与所述基准节点的模块度，包括：

14、基于各个所述节点的参数数据确定各个所述节点的电压灵敏度；

15、基于所述电压灵敏度确定所述节点与所述基准节点之间的边权重；

16、基于所述边权重和预设的模块度计算公式计算所述节点与所述基准节点的模块度。

17、可选的，所述基于各个所述节点的参数数据确定各个所述节点的电压灵敏度，包括：

18、基于以下公式各个所述节点的电压灵敏度：

19、δu＝spuδp+squδq

20、其中，δu为所述节点的电压变化量，spu为有功下的所述电压灵敏度、squ为无功下的所述电压灵敏度，δp为所述节点的注入有功偏差矩阵，δq为所述节点的无功功率偏差矩阵。

21、可选的，所述基于所述电压灵敏度确定所述节点与所述基准节点之间的边权重，包括：

22、基于以下公式计算所述节点与所述基准节点之间的边权重：

23、

24、其中，aij为所述节点与所述基准节点之间的边权重，spu为有功下的所述电压灵敏度、squ为无功下的所述电压灵敏度。

25、可选的，所述基于所述边权重和预设的模块度计算公式计算所述节点与所述基准节点的模块度，包括：

26、基于以下公式计算所述节点与所述基准节点的模块度：

27、

28、其中，ρ为所述模块度，m为网络中所有的所述边权重之和，ki表示与k节点相连的边的所述边权重之和，spu为有功下的所述电压灵敏度、squ为无功下的所述电压灵敏度，δ(i，j)表示判断节点i和节点j是否在同一区域，若在同一区域内，则δ(i，j)＝1，否则δ(i，j)＝0。

29、可选的，所述基于所述模块度和所述基准节点划分与所述基准节点对应的初始分区，包括：

30、将所述模块度在预设的模块范围内的所述节点划分到与对应的所述基准节点相同分区，获得与所述基准节点的数量对应的初始分区。

31、第二方面，本发明实施例还提供了一种配电系统调控动态分区装置，包括：

32、获取模块，用于获取配电系统调控区域的各个节点的参数数据和供电历史数据；

33、基准模块，用于基于所述供电历史数据和预设的筛选条件确定若干所述节点作为基准节点；

34、确定模块，用于基于各个所述节点的参数数据确定所述节点与所述基准节点的模块度；

35、划分模块，用于基于所述模块度和所述基准节点划分与所述基准节点对应的初始分区；

36、约束模块，用于基于各个所述节点的参数数据判断各个所述初始分区是否满足预设的调控约束条件；

37、调整模块，用于当不满足所述调控约束条件时，采用遗传算法对各个所述初始分区进行调整，获得满足所述调控约束条件的目标分区。

38、第三方面，本发明实施例还提供了一种配电系统调控动态分区设备，所述设备包括：

39、一个或多个处理器；

40、存储装置，用于存储一个或多个程序；

41、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的配电系统调控动态分区方法。

42、第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的配电系统调控动态分区方法。

43、本发明通过获取配电系统调控区域的各个节点的参数数据和供电历史数据，确定若干节点作为基准节点，然后计算各个节点与基准节点之间的模块度对节点进行分区划分，然后再对划分获得的初始分区进行调控约束条件验证，最后利用遗传算法对不满足调控约束条件的初始分区进行调整，以动态的将配电系统的节点划分为多个区域，最大程度上减小了调控的对象数量，降低调控复杂度，同时减少了因为频繁调控指令下发引起的电气参数波动、电力设备频繁动作引起的设备寿命降低等问题。

技术特征：

1.一种基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，其特征在于，所述基于所述供电历史数据和预设的筛选条件确定若干所述节点作为基准节点，包括：

3.根据权利要求1所述的基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，其特征在于，所述基于各个所述节点的参数数据确定所述节点与所述基准节点的模块度，包括：

4.根据权利要求3所述的基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，其特征在于，所述基于各个所述节点的参数数据确定各个所述节点的电压灵敏度，包括：

5.根据权利要求4所述的基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，其特征在于，所述基于所述电压灵敏度确定所述节点与所述基准节点之间的边权重，包括：

6.根据权利要求4所述的基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，其特征在于，所述基于所述边权重和预设的模块度计算公式计算所述节点与所述基准节点的模块度，包括：

7.根据权利要求1所述的基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法，其特征在于，所述基于所述模块度和所述基准节点划分与所述基准节点对应的初始分区，包括：

8.一种基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区装置，其特征在于，包括：

9.一种基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区设备，其特征在于，所述设备包括：

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法。

技术总结
本发明公开了一种基于动态源荷匹配度的配电系统调控动态分区方法及系统；所述方法包括：获取配电系统调控区域的各个节点的参数数据和供电历史数据；基于供电历史数据和预设的筛选条件确定若干节点作为基准节点；基于各个节点的参数数据确定节点与基准节点的模块度；基于模块度和基准节点划分与基准节点对应的初始分区；判断由所述模块度、所述无功充裕度和所述源荷有功平衡度组成的源荷匹配度是否满足预设的调控约束条件；当不满足调控约束条件时，采用遗传算法对各个初始分区进行调整，获得满足调控约束条件的目标分区，降低调控复杂度，同时减少了因为频繁调控指令下发引起的电气参数波动、电力设备频繁动作引起的设备寿命降低等问题。

技术研发人员：刘博文,杨洋,李昭,贾东梨,刘科研,任昭颖,王帅,叶学顺,傅哲,喻晖,高建宇,郭原湖,赵展,郭众孚
受保护的技术使用者：国网北京市电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11