一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法技术

本发明专利技术提出了一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法，采集配电网的线路参数、拓扑结构、节点类型和分布式光伏电源并网管理方式等信息；依据收集的信息进行计算分析，整理形成待划分集群配电网的网络结构图；对分布式光伏电源按照并网管理方式进行分类；以分布式光伏电源集群模块度最大为目标，建立考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分模型，采用遗传算法求解得到集群划分方案。本发明专利技术结合了实际情况中分布式光伏电源由于并网管理方式不同而对运营管理的影响，在考虑并网管理方式的基础上进行集群划分，更贴合实际，有利于电网公司的运营管理。有利于电网公司的运营管理。有利于电网公司的运营管理。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法


[0001]本专利技术属于配电网中分布式电源管理领域，具体涉及一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法。

技术介绍

[0002]为了有效应对能源危机、治理环境污染，发展基于可再生能源发电的分布式电源已成为全球共识。由于分布式电源并网管理方式不同、多点分散接入以及间歇性、随机性等特点，极大增加了电网的复杂性和管控难度，随着分布式发电规模的不断增长，给新型电力系统的安全稳定运行带来了巨大的挑战。分布式光伏电源以集群控制模式并网可以有效缓解单个分布式光伏电源的波动性和不确定性，是未来可再生电源有序高效并网的发展方向。现有的分布式光伏电源集群划分方法主要应用于调度控制，着重考虑节点间电气耦合性，缺乏考虑分布式光伏电源的并网管理方式，无法为大规模分布式光伏电源高效运营管理提供有效的解决方案。所以，需要一种兼顾分布式光伏电源并网管理和网络耦合性的分布式光伏电源集群划分方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种考虑并网管理方式的分布式光伏集群划分方法，包含：
[0004]步骤A.采集配电网的线路参数、拓扑结构、节点类型和分布式光伏电源并网管理方式的信息；
[0005]步骤B.依据所述步骤A采集的信息进行计算分析，整理形成待划分集群配电网的网络结构图；
[0006]步骤C.根据分布式光伏电源不同的并网管理方式对分布式光伏电源节点进行分类；
[0007]步骤D.以分布式光伏电源集群模块度最大为目标，建立考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分模型，采用遗传算法求解得到集群划分方案。
[0008]进一步，步骤A中配电网的线路参数包括网络单线图、电力线缆的型号、架设方式、长度以及回路数；配电网的拓扑结构为配电网中各负荷节点、分布式光伏电源节点之间的网络连接关系，节点类型为负荷节点、分布式光伏电源节点；分布式光伏电源并网管理方式包括自发自用余电上网模式、全额上网模式和完全自发自用模式。
[0009]进一步，步骤B中，根据电力线缆的型号、架设方式、长度以及回路数计算配电网络中各节点间支路的阻抗和导纳；依据各网络的拓扑结构、节点类型以及分布式光伏电源的并网管理方式，形成配电网的网络结构图，图中需标明各节点的类型以及分布式光伏电源的并网管理方式。
[0010]进一步，步骤C中，依据分布式光伏电源节点不同的并网管理方式对分布式光伏电源节点进行分类是分布式光伏电源集群划分的前提，所述分类的原则为并网管理方式相同的分布式光伏电源节点可以被划分在同一集群，也可以被划分在不同的集群；并网管理方
式不同的分布式光伏电源节点不能被划分在同一集群内。
[0011]进一步，步骤D中建立的考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分模型如下：
[0012][0013]其中，
[0014][0015][0016]e
ij
＝1
‑
d
ij
/max(d)
[0017]Z
ij
＝Z
ii
+Z
jj
‑
2Z
ij
[0018][0019]式中，ρ为分布式光伏电源划分集群之后网络的模块度值；m为网络的边权之和；k
i
表示所有与节点i相连的边权之和；e
ij
为连接节点i和节点j的边的权重，简称边权，d
ij
表示节点i和节点j之间的电气距离；当节点i和节点j直接相连时e
ij
＝1，不相连时e
ij
＝0；δ为可达矩阵，当节点i和节点j在同一集群内时δ(i,j)＝1，否则δ(i,j)＝0。
[0020]更进一步，电气距离由二端口网络的输入阻抗Z
ij
表示，即
[0021]d
ij
＝Z
ij
[0022]其中，Z
ii
为节点i的自阻抗，Z
ij
为节点i和节点j之间的互阻抗，电气距离与边权成反比。
[0023]更进一步，分布式光伏电源划分集群之后网络的模块度值ρ大于0.7。
[0024]更进一步，模型中采用改进的遗传算法编码方式，以网络的邻接矩阵为基础，对染色体进行编码。
附图说明
[0025]图1是本专利技术方法具体示例的网络结构示意图；
[0026]图2是本专利技术方法的流程图；
[0027]图3是本专利技术方法的具体示例中，网络中节点1到其余节点的电气距离；
[0028]图4是本专利技术方法采用的遗传算法编码方式；
[0029]图5是本专利技术方法考虑并网管理方式的分布式光伏电源分类流程图；
[0030]图6是本专利技术方法采用的遗传算法求解流程图；
[0031]图7是本专利技术方法具体示例中考虑并网管理方式前后模块度值的变化图；
[0032]图8是本专利技术方法具体示例未考虑并网管理方式的集群划分结果；
[0033]图9是本专利技术方法具体示例考虑并网管理方式的集群划分结果；
具体实施方式
[0034]下面结合附图，对本专利技术作详细说明。
[0035]图1示出了本专利技术方法具体示例的网络结构示意图。该网络为IEEE 33节点馈线系统，系统共有32条支路，0号节点为系统的根节点，系统中连接分布式光伏电源节点共有15个。图中给出了三种并网管理方式的光伏节点位置分布，三角形表示自发自用余电上网方式，菱形表示自发自用方式，五角星表示全额上网方式。
[0036]图2所示为考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分流程图，包含如下步骤：
[0037]步骤A.采集配电网的线路参数、拓扑结构、节点类型和分布式光伏电源并网管理方式等信息。
[0038]在实际配电网中进行集群划分，收资数据采集需要与配电网所在供电公司对接，可在相应部门的自动化智能平台进行采集。配电网线路参数包括网络单线图、电力线缆的型号、架设方式、长度以及回路数，配电网的拓扑结构为配电网中各负荷节点、分布式光伏电源节点之间的网络连接关系，节点类型为负荷节点、分布式光伏电源节点，，分布式光伏电源并网管理方式包括自发自用余电上网模式、全额上网模式和完全自发自用模式。
[0039]步骤B.依据步骤A采集的信息进行计算分析，整理形成待划分集群配电网的网络结构图。
[0040]步骤B1：根据电力线缆的型号、架设方式、长度以及回路数计算配电网络中各节点间支路的阻抗和导纳，线缆的阻抗由下式计算：
[0041][0042][0043]z＝(r+x)l
[0044]式中，r为线缆的单位电阻，ρ为导体电阻率，S为导体标称截面积，铝的电阻率为31.5Ω
·
mm2/km，铜的电阻率为18.8Ω
·
mm2/km。x为线缆的单位电抗，D
m
为几何均距，d为导线半径。z为支路的总阻抗，l为支路长度。
[0045]表1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法，包含：步骤A.采集配电网的线路参数、拓扑结构、节点类型和分布式光伏电源并网管理方式的信息；步骤B.依据所述步骤A采集的信息进行计算分析，整理形成待划分集群配电网的网络结构图；步骤C.根据分布式光伏电源不同的并网管理方式对分布式光伏电源节点进行分类；步骤D.以分布式光伏电源集群模块度最大为目标，建立考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分模型，采用遗传算法求解得到集群划分方案。2.根据权利要求1所述的一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法，其特征在于：所述步骤A中配电网的线路参数包括网络单线图、电力线缆的型号、架设方式、长度以及回路数；配电网的拓扑结构为配电网中各负荷节点、分布式光伏电源节点之间的网络连接关系，节点类型为负荷节点、分布式光伏电源节点；分布式光伏电源并网管理方式包括自发自用余电上网模式、全额上网模式和完全自发自用模式。3.根据权利要求2所述的一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法，其特征在于：所述步骤B中，根据电力线缆的型号、架设方式、长度以及回路数计算配电网络中各节点间支路的阻抗和导纳；依据各网络的拓扑结构、节点类型以及分布式光伏电源的并网管理方式，形成配电网的网络结构图，图中需标明各节点的类型以及分布式光伏电源的并网管理方式。4.根据权利要求3所述的一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分方法，其特征在于：所述步骤C中，依据分布式光伏电源节点不同的并网管理方式对分布式光伏电源节点进行分类是分布式光伏电源集群划分的前提，所述分类的原则为并网管理方式相同的分布式光伏电源节点可以被划分在同一集群，也可以被划分在不同的集群；并网管理方式不同的分布式光伏电源节点不能被划分在同一集群内。5.根据权利要求4所述的一种考虑并网管理方式的分布式光伏电源集群划分...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊杰，吕南君，刘雪涛，李琰，朱健，孔伯骏，丰颖，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司，
类型：发明
国别省市：