【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网规划，具体涉及一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法。
技术介绍
1、随着国民经济的发展，社会用电需求逐年增加，电网电压等级在原有网架结构无法满足负荷输送要求的背景下逐步提高。但在高电压等级网架出现早期，其结构并不完善，为保证供电可靠性，需与低电压网架并列运行，电磁环网因此产生。随着网架结构的完善，电磁环网的缺点日益显现，因此，解开电磁环网，实现电网分层分区运行是未来电网的发展趋势。
2、目前，国内外大部分针对电网分区方法的研究工作主要集中于人工经验以及智能算法两种途径。一方面，人工经验法通常由调度人员根据地理位置、区域划分以及运行经验等因素来断开某些线路从而完成电网分区，分区过程过于依赖运行人员个人的主观经验和技术水平，忽略了电网的整体网架结构以及运行状况，可能会对电网的供电安全性产生不良影响；另一方面，基于智能算法的分区方法将复杂网络理论中的社团发现算法应用于电网分区研究，克服了开环分区方案生成方法主观性较强的缺点，在分区时有了理论依据。受风电、光伏等新能源出力的随机性、波动性和间歇性影响，电力系统潮流呈现出频繁多变、波动幅度较大的新特征。故忽略高比例新能源接入的传统分区方案已不再适用，无法有效应对新能源出力不确定性，并进一步提高新能源消纳水平。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，以解决现有的方案无法适用于高比例新能接入情况下的电网分区问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高比例
3、步骤s1：从线路潮流和线路阻抗两个角度出发给出电气距离指标，构建电气距离矩阵；
4、步骤s2：基于新能源出力典型场景集定义修正系数，对所述电气距离矩阵进行修正，得到全维电气距离矩阵；
5、步骤s3：基于所述电气距离矩阵，采用聚类算法进行电网分区。
6、优选地，所述电气距离矩阵dij的表达式为：
7、
8、式中，dij是节点i与j的电气距离；zij是节点i与j之间线路的阻抗；pij是流过节点i与j之间线路的有功功率；pij,max是i与j之间可传输的最大有功功率；γij是线路ij的潮流系数；α是权重。
9、优选地，步骤s2包括以下步骤：
10、步骤s211：建立新能源出力典型场景集下的功率矩阵：p(k)是第k种场景下系统线路的功率矩阵；pi(k)是第k种场景下第i条线路的功率；m是线路总数；
11、步骤s212：基于场景概率构建修正系数；
12、步骤s213：采用所述修正系数对电气距离矩阵进行修正，构建全维电气距离矩阵。
13、优选地，步骤s212中，所述修正系数的表达式为：
14、
15、式中，为第k个场景下的修正系数；r表示典型场景个数；p(k)表示第k个场景的概率。
16、优选地，步骤s213包括：
17、步骤s2131：采用所述修正系数对所述电气距离矩阵中的相邻节点进行修正：
18、
19、步骤s2132：对于两个不相邻的节点，基于dijkstra算法找出这两个节点之间的最短路径，再对连接路径的电气距离累加从而得到任意两个节点之间的电气距离；
20、步骤s2133：通过步骤s231中相邻节点的电气距离和步骤s232中不相邻节点的电气距离，构建全维电气距离矩阵s。
21、优选地，步骤s3包括以下步骤：
22、步骤s31：基于电力网络的全维电气距离矩阵s生成相似度矩阵；
23、步骤s32：对ap聚类算法的吸引度矩阵r和归属度矩阵a进行初始化，并设置参考值；
24、步骤s33：对r、a和相似度矩阵进行更新，得到聚类中心，并将节点分配至每个聚类中；
25、步骤s34：改变步骤s32的参考度值，重复步骤s32至步骤s33，直至输出的聚类中心个数为预期值，得到分区方案。
26、优选地，步骤s33进行更新的表达式为：
27、rt+1(i,j)＝(1-λ)·rt′+1(i,j)+λ·rt(i,j)；
28、
29、at+1(i,j)＝(1-λ)·at′+1(i,j)+λ·at(i,j)；
30、
31、式中，rt(i,j)表示第t次迭代节点i与节点j的吸引度；rt′+1(i,j)表示经过第t次迭代后的吸引度值；at(i,j)表示第t次迭代节点i与节点j的归属度；at′+1(i,j)表示经过第t次迭代后的归属度值；λ是阻尼系数，范围是0～1。
32、优选地，步骤s2中新能源出力典型场景集通过以下方法进行构建：
33、步骤s221：采用自回归滑动平均模型生成新源能出力场景集；
34、步骤s222：初始化所述场景集的概率；
35、步骤s223：选取满足kantorovich距离公式条件的场景进行削减，并改变场景概率；
36、步骤s224：重复步骤s223直到所述场景集中的场景数目达到设定的数量。
37、优选地，步骤s221的表达式为：
38、
39、式中，yt为t时刻的时间序列值；φi为自回归参数；αt为正态白噪声过程，其平均值为0，方差为σ2；θj为滑动平均参数；a和b表示模型阶数。
40、优选地，步骤s223中，所述kantorovich距离公式的表达式为：
41、
42、式中，ci表示待削减场景集；ci′表示已删除场景集；d(sv,sv′)为场景sv和sv′的欧式距离；η(sv,sv′)是场景sv和sv′的概率乘积；psv和ps′v分别是场景sv和sv′在ci和ci′中的概率。
43、本专利技术的有益效果至少包括：本专利技术提出一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，从线路潮流和线路阻抗两个角度对电气距离指标计算方法进行改进，并基于新能源出力典型场景集修正电气距离矩阵，使得分区方案适用于含高比例可再生能源电网的分区问题。该方法对于提高电网应对新能源出力不确定性的能力及新能源消纳水平具有重要意义。
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1.一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：所述电气距离矩阵dij的表达式为：
3.根据权利要求1所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤S2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤S212中，所述修正系数σi(k)的表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤S213包括：
6.根据权利要求1所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤S3包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤S33进行更新的表达式为：
8.根据权利要求1所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤S2中新能源出力典型场景集通过以下方法进行构建：
9.根据权利要求8所述的一种高比例新
10.根据权利要求8所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤S223中，所述Kantorovich距离公式的表达式为：
...【技术特征摘要】
1.一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：所述电气距离矩阵dij的表达式为：
3.根据权利要求1所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤s2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤s212中，所述修正系数σi(k)的表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种高比例新能源接入背景下的电网分区方法，其特征在于：步骤s213包括：
6.根据权利要求1所述的一种高...
【专利技术属性】
技术研发人员：李章哲，明捷，彭朝钊，陈旭，叶子莹，李猛虎，杨鑫源，汤骏，陈红坤，
申请(专利权)人：湖北省电力规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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