基于动态分解法的配电网分区方法技术

本发明专利技术提供了基于动态分解法的配电网分区方法，属于电力设备领域。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。通过在分区过程中引入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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力设备领域，特别涉及基于动态分解法的配电网分区方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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专利技术的技术方案，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专利技术的一些实施例，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是本专利技术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是本专利技术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专利技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的结构作进一步地描述。实施例一本专利技术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，本专利技术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，重本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于动态分解法的配电网分区方法，其特征在于，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。...

【技术特征摘要】
1.基于动态分解法的配电网分区方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的基于动态分解法的配电网分区方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚建华，徐淦荣，吴宇红，纪涛，杨强，叶丽红，蒋乐，朱斌泉，夏红鑫，
申请(专利权)人：国网浙江德清县供电公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33