CN106451567A - 一种分布式电源集群动态划分的方法及系统 - Google Patents

一种分布式电源集群动态划分的方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106451567A
CN106451567A CN201610898079.3A CN201610898079A CN106451567A CN 106451567 A CN106451567 A CN 106451567A CN 201610898079 A CN201610898079 A CN 201610898079A CN 106451567 A CN106451567 A CN 106451567A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cluster
control
distributed power
power source
matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610898079.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106451567B (zh
Inventor
李鹏
王威
窦晓波
张雪松
刘沛立
倪春花
王波
周金辉
顾伟
吴在军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201610898079.3A priority Critical patent/CN106451567B/zh
Publication of CN106451567A publication Critical patent/CN106451567A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106451567B publication Critical patent/CN106451567B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/60Planning or developing urban green infrastructure

Abstract

本发明公开了分布式电源集群动态划分的方法及系统;该方法根据主导节点的电压分布分析配电网的不同控制需求并划分经济控制集群和紧急控制集群,不同的控制集群选取不同的集群划分指标;利用集群划分指标计算分布式电源之间的相似度矩阵,由相似度矩阵等效一个网络结构,基于复杂网络中社团理论的分析方法,利用评价社团结构的Q值函数划分分布式电源集群;解决了集群控制应用局限性以及配网调度与运行控制面临“维数灾”的问题,将集群控制拓展到含各种类型分布式电源的配电网中,实现的分布式电源集群的动态划分,具有灵活性、适应性强等特点,能够有效的提高分布式电源管控效率,改善配电网电压控制水平,实现配电网安全经济运行。

Description

一种分布式电源集群动态划分的方法及系统
技术领域
本发明涉及分布式电源领域,特别涉及一种分布式电源集群动态划分的方法及系统。
背景技术
针对分布式电源高渗透接入配电网对其带来的影响,目前解决方案主要为微电网技术、虚拟电厂技术(VPP)和分布式电源集群控制技术。分布式电源集群控制技术主要应用于大规模的风电场控制中,尚未成功拓展到含有分布式光伏、燃气轮机等其他类型分布式电源的电网领域。
各个风电场在距离上比较集中,多个风电场于同一个并网点接入,不需要划分集群。对于其他类型的分布式电源如分布式光伏,容量小、接入点比较分散,配网调度与运行控制面临“维数灾”的困境,集群划分需适应配电网的不同控制需求。因此,如何解决分布式电源集群控制运用范围局限性、配电网控制维数大的问题,是本领域技术人员需要解决的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式电源集群动态划分的方法及系统,实现的分布式电源集群的动态划分,能够有效的提高分布式电源管控效率,改善配电网电压控制水平,实现配电网安全经济运行。
为解决上述技术问题,本发明提供一种分布式电源集群动态划分的方法,包括:
根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群;其中,所述控制集群包括经济控制集群和紧急控制集群;
计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值;
根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,并利用所述相似度矩阵将所述控制集群中各分布式电源等效为一个网络;
利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群。
其中,根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群,包括:
判断主导节点的电压是否属于经济调节区范围;
若是,则所述配电网集群的控制需求为经济控制,面向所述控制需求的各所述分布式电源属于经济控制集群;
若否,则所述配电网集群的控制需求为紧急控制,面向所述控制需求的各所述分布式电源属于紧急控制集群。
其中,经济控制集群对应的集群划分指标值为无功电压灵敏度、无功可调容量、控制方式、调节成本;紧急控制集群对应的集群划分指标值为无功电压灵敏度、有功电压灵敏度、无功可调容量、有功可调容量、控制方式、调节速度;
所述计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值之后,还包括:
将计算结果转化为标幺值。
其中,所述无功电压灵敏度及所述有功电压灵敏度的计算公式分别为:
其中,JQ为无功电压灵敏度,JP为有功电压灵敏度,B、G为配电网的导纳矩阵,P为矩阵其对角元素为Pi/Vi 2,Q为矩阵其对角元素为Qi/Vi 2
其中,根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,包括:
根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值利用公式计算各所述控制集群中分布式电源的距离矩阵;
利用所述距离矩阵,根据公式计算各所述控制集群的相似度矩阵;
其中,X,Y分别为两个不同的分布式电源,d(X,Y)为分布式电源之间的欧几里得距离,xi,yi分别为分布式电源第i个划分指标,αi为第i个划分指标的权重,MX,MY分别为分布式电源X的运行方式和分布式电源Y的运行方式,当两者运行方式相同则δ(MX,MY)为1,当两者运行方式不相同则δ(MX,MY)为+∞,sim(X,Y)为相似度矩阵。
其中,利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群,包括:
利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群;
其中,eii为矩阵的对角线元素,为每行或者每列元素之和表示第i个社团中分布式电源相连的边在所有边中占的比例。
本发明还提供一种分布式电源集群动态划分的系统,包括:
控制集群确定模块,用于根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群;其中,所述控制集群包括经济控制集群和紧急控制集群;
集群划分指标值计算模块,用于计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值;
等效网络模块,用于根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,并利用所述相似度矩阵将所述控制集群中各分布式电源等效为一个网络;
分布式电源集群划分模块,用于利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群。
其中,所述集群划分指标值计算模块包括:
无功电压灵敏度单元,利用计算无功电压灵敏度;
有功电压灵敏度单元,利用计算有功电压灵敏度;
其中,JQ为无功电压灵敏度,JP为有功电压灵敏度,B、G为配电网的导纳矩阵,P为矩阵其对角元素为Pi/Vi 2,Q为矩阵其对角元素为Qi/Vi 2
其中,所述等效网络模块包括:
距离矩阵单元,用于根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值利用公式计算各所述控制集群中分布式电源的距离矩阵;
相似度矩阵单元,用于利用所述距离矩阵,根据公式计算各所述控制集群的相似度矩阵;
其中,X,Y分别为两个不同的分布式电源,d(X,Y)为分布式电源之间的欧几里得距离,xi,yi分别为分布式电源第i个划分指标,αi为第i个划分指标的权重,MX,MY分别为分布式电源X的运行方式和分布式电源Y的运行方式,当两者运行方式相同则δ(MX,MY)为1,当两者运行方式不相同则δ(MX,MY)为+∞,sim(X,Y)为相似度矩阵。
其中,所述分布式电源集群划分模块具体为利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群;
其中,eii为矩阵的对角线元素,为每行或者每列元素之和表示第i个社团中分布式电源相连的边在所有边中占的比例。
本发明所提供的分布式电源集群动态划分的方法,该方法根据主导节点的电压分布分析配电网的不同控制需求并划分经济控制集群和紧急控制集群,不同的控制集群选取不同的集群划分指标;利用集群划分指标计算分布式电源之间的相似度矩阵,由相似度矩阵等效一个网络结构,基于复杂网络中社团理论的分析方法,利用评价社团结构的Q值函数划分分布式电源集群;
可见,该方法解决了集群控制应用局限性以及配网调度与运行控制面临“维数灾”的问题,将集群控制拓展到含各种类型分布式电源的配电网中,实现分布式电源集群的动态划分,具有灵活性、适应性强等特点,能够有效的提高分布式电源管控效率,改善配电网电压控制水平,实现配电网安全经济运行;本发明还提供了分布式电源集群动态划分的系统,具有上述有益效果,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的分布式电源集群动态划分的方法的流程图;
图2为本发明实施例所提供的配电网电压分区示意图;
图3为本发明实施例所提供的社团典型网络结构示意图;
图4为本发明实施例所提供的基于社团理论的集群划分流程图示意图;
图5为本发明实施例所提供的分布式电源集群动态划分的过程示意图;
图6为本发明实施例所提供的分布式电源集群动态划分的系统的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种分布式电源集群动态划分的方法及系统,解决了分布式电源集群控制运用范围局限性、配电网控制维数大的问题,对具有相似特性的分布式电源集群划分,将集群控制方法拓展到含有其他分布式电源的配电网中。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本发明实施例所提供的分布式电源集群动态划分的方法的流程图;该方法可以包括:
S100、根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群;其中,所述控制集群包括经济控制集群和紧急控制集群;
具体的,该步骤即根据主导节点的电压水平分析集群控制的控制需求,由此划分不同的控制集群,分为经济控制集群和紧急控制集群。请参考图2,由于配电网电压分区的不同,对应的分布式电源的控制需求会存在很大的区别;例如经济控制集群和紧急控制集群区别在于经济控制集群主要针对的是运行优化问题,以减少网损、缩减调节成本为目标,而紧急控制集群主要针对电压越限问题,以电压安全运行为目标。其中,主导节点是指能反应区域整体电压水平的某个节点,通过监控它实现对区域其他节点的控制。
上述过程具体为:
判断主导节点的电压是否属于经济调节区范围;
若是,则所述配电网集群的控制需求为经济控制,面向所述控制需求的各所述分布式电源属于经济控制集群;
若否,则所述配电网集群的控制需求为紧急控制,面向所述控制需求的各所述分布式电源属于紧急控制集群。
根据图2可以看出在最大电压和最小电压之间的区域为经济调节区,即电压属于该区域的分布式电源为经济控制集群,否则为紧急控制集群。这里的最大电压和最小电压的设定可以根据用户的实际需求进行设定,本实施例并不对具体数值进行限定。
S110、计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值;
具体的,确定分布式电源所属的控制集群后,计算该分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值;集群划分指标值可以包括分布式电源的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度、有功和无功可调容量、调节成本、调节速度、控制方式等,根据不同的控制需求动态选取集群划分指标,即面向不同控制需求,选取适应于各所述分布式电源控制集群的划分指标并计算其指标值。这里的集群划分指标值以及各控制集群对应的集群划分指标值的具体内容本实施例并不作具体限定,用户可以根据实际需求进行集群划分指标值的修改(例如增减等)以及对控制集群选取的集群划分指标也可以进行修改。
节点(即分布式电源)电压处于经济调节区时,集群控制以减少网损为目标,为了减少调节成本,集群控制以调节无功出力为主,集群划分可以选取无功电压灵敏度、无功调节容量和调节成本、控制方式为划分指标。节点电压处于紧急调节区时,集群控制以电压的安全运行为目标,为了快速的将电压调节至安全值,集群控制协同调节有功和无功出力,集群划分可以选取有功电压灵敏度、无功电压灵敏度、有功调节容量、有功调节容量和调节速度、控制方式为划分指标。例如经济控制集群对应的集群划分指标值为无功电压灵敏度、无功可调容量、控制方式、调节成本;紧急控制集群对应的集群划分指标值为无功电压灵敏度、有功电压灵敏度、无功可调容量、有功可调容量、控制方式、调节速度。
具体的,为了后续计算的方便可以在计算分布式电源的集群划分指标值时可以将其转换为标幺值,以便后续进行统计以及各类指标之间的关系计算。
例如,根据分布式电源接入的位置不同,节点(即分布式电源)电压变化对分布式电源有功出力和无功出力的响应特性不同,将灵敏度值作为集群划分指标,对灵敏度值相似的分布式电源进行聚类,对灵敏度值大的分布式电源集群分配的调节量大,对灵敏度值小的分布式电源集群分配的调节量小,从而使系统快速达到安全稳定运行状态。无功电压灵敏度及有功电压灵敏度的计算公式分别可以是:
其中,JQ为无功电压灵敏度,JP为有功电压灵敏度,B、G为配电网的导纳矩阵,P为矩阵其对角元素为Pi/Vi 2且Pi为有功功率,Q为矩阵其对角元素为Qi/Vi 2且Qi为有功功率。
S120、根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,并利用所述相似度矩阵将所述控制集群中各分布式电源等效为一个网络;
具体的,相似度矩阵的获取可以通过距离矩阵经过一定变换得到。因此该步骤具体的计算过程可以包括:
根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值利用公式计算各所述控制集群中分布式电源的距离矩阵;
利用所述距离矩阵,根据公式计算各所述控制集群的相似度矩阵;
其中,X,Y分别为两个不同的分布式电源,d(X,Y)为分布式电源之间的欧几里得距离,xi,yi分别为分布式电源第i个划分指标,αi为第i个划分指标的权重,MX,MY分别为分布式电源X的运行方式和分布式电源Y的运行方式,当两者运行方式相同即MX=MY则δ(MX,MY)为1,当两者运行方式不相同则δ(MX,MY)为+∞,sim(X,Y)为相似度矩阵,它的范围是0-1,相似度矩阵中值越大表明两个分布式电源越相似。
具体的根据经济控制集群和紧急控制集群选取的集群划分指标,经济控制集群的距离矩阵计算公式如下式:其中,JQ表示无功电压灵敏度,JP表示有功电压灵敏度,Q表示无功可调容量,P表示有功可调容量,M表示控制方式,Cost表示调节成本,V表示调节速度,α和β均为权重系数。
紧急控制集群的距离矩阵计算公式如下式:
即根据分布式电源当前状态,动态选取参与集群的分布式电源,通过划分指标计算分布式电源之间的距离矩阵和相似度矩阵。由分布式电源之间的相似度矩阵将所有分布式电源等效为一个网络,最后再基于复杂网络中社团理论的分析方法,利用评价社团结构的Q值函数划分分布式电源集群即步骤S130。
S130、利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群。
具体的,利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群;
其中,eii为矩阵的对角线元素,为每行或者每列元素之和表示第i个社团中分布式电源相连的边在所有边中占的比例。利用Q值评价社团结构,Q值越接近1表示社团内部之间联系越紧密而社团与社团之间联系越稀疏。请参考图3表示社团的典型结构,社团内部联系紧密,社团外部联系稀疏。将配电网中所有分布式电源等效为一个节点,节点之间连边的权重为分布式电源之间的相似度矩阵,由此构造出一个网络。
具体的,利用社团理论分布式电源集群划分流程示意图如图4所示。
(1)以网络G中每个节点单独初始化为一个社团,计算网络Q值函数Q0,这个过程为社团分裂过程。
(2)在网络中随机选择相邻节点i、j进行组合得到新社团,重新计算网络Q值函数增量值ΔQ=Q'k-Q0,当ΔQ为正,则把i、j放在一个社团,否则位置不变,这个过程为社团凝聚过程。将网络中得所有节点遍历一次,即构成一层社团结构。
(3)分层重复进行社团结构凝聚:将已划分社团看成节点,构成新网络,在重复步骤(2)进行凝聚社团,网络权重则累加到已划分社团内部。
(4)将所有节点遍历后Q值均不再增加,则终止凝聚,得到最终分布式电源集群划分的结果。
请参考图5上述实施例具体实现过程可以如下:
根据主导节点的电压的控制需求将分布式电源划分为经济控制集群或紧急控制集群,分别选取对应控制集群的集群划分指标,根据集群划分指标值计算对应控制集群的距离矩阵和相似度矩阵,利用相似度矩阵得等效网络后利用Q值划分集群。
基于上述技术方案,本发明实施例提的分布式电源集群动态划分的方法,该方法根据主导节点的当前状态和不同的控制需求,选取参与集群的分布式电源和集群划分指标,实现的分布式电源集群的动态划分,具有灵活性,适应性更强。对分布式电源进行集群划分,解决了集群控制目前应用局限性的问题,将集群控制拓展到含各种类型的分布式电源配电网中。即相似的分布式电源统一调控,实现了降维,解决含分布式电源配网调度与运行控制面临“维数灾”的问题。保证对于不同需求划分最有效的分布式电源集群,减少分布式电源动作的个数,从而快速经济的使系统恢复到最优状态。
下面对本发明实施例提供的分布式电源集群动态划分的系统进行介绍,下文描述的分布式电源集群动态划分的系统与上文描述的分布式电源集群动态划分的方法可相互对应参照。
请参考图6,图6为本发明实施例所提供的分布式电源集群动态划分的系统的结构框图;该系统可以包括:
控制集群确定模块100,用于根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群;其中,所述控制集群包括经济控制集群和紧急控制集群;
集群划分指标值计算模块200,用于计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值;
等效网络模块300,用于根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,并利用所述相似度矩阵将所述控制集群中各分布式电源等效为一个网络;
分布式电源集群划分模块400,用于利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群。
基于上述实施例,所述集群划分指标值计算模块200包括:
无功电压灵敏度单元,利用计算无功电压灵敏度;
有功电压灵敏度单元,利用计算有功电压灵敏度;
其中,JQ为无功电压灵敏度,JP为有功电压灵敏度,B、G为配电网的导纳矩阵,P为矩阵其对角元素为Pi/Vi 2,Q为矩阵其对角元素为Qi/Vi 2
基于上述任意实施例,所述等效网络模块300包括:
距离矩阵单元,用于根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值利用公式计算各所述控制集群中分布式电源的距离矩阵;
相似度矩阵单元,用于利用所述距离矩阵,根据公式计算各所述控制集群的相似度矩阵;
其中,X,Y分别为两个不同的分布式电源,d(X,Y)为分布式电源之间的欧几里得距离,xi,yi分别为分布式电源第i个划分指标,αi为第i个划分指标的权重,MX,MY分别为分布式电源X的运行方式和分布式电源Y的运行方式,当两者运行方式相同则δ(MX,MY)为1,当两者运行方式不相同则δ(MX,MY)为+∞,sim(X,Y)为相似度矩阵。
基于上述任意实施例,所述分布式电源集群划分模块400具体为利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群;
其中,eii为矩阵的对角线元素,为每行或者每列元素之和表示第i个社团中分布式电源相连的边在所有边中占的比例。
基于上述技术方案,本发明实施例提的分布式电源集群动态划分的系统,建立由不同控制方式、不同元素组成的分布式电源集群动态划分方法。集群划分适应配电网的不同控制需求,为集群控制提供分布式电源集群的基础,从而实现配电网的安全稳定运行。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的分布式电源集群动态划分的方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分布式电源集群动态划分的方法,其特征在于,包括:
根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群;其中,所述控制集群包括经济控制集群和紧急控制集群;
计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值;
根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,并利用所述相似度矩阵将所述控制集群中各分布式电源等效为一个网络;
利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群,包括:
判断主导节点的电压是否属于经济调节区范围;
若是,则所述配电网集群的控制需求为经济控制,面向所述控制需求的各所述分布式电源属于经济控制集群;
若否,则所述配电网集群的控制需求为紧急控制,面向所述控制需求的各所述分布式电源属于紧急控制集群。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,经济控制集群对应的集群划分指标值为无功电压灵敏度、无功可调容量、控制方式、调节成本;紧急控制集群对应的集群划分指标值为无功电压灵敏度、有功电压灵敏度、无功可调容量、有功可调容量、控制方式、调节速度;
所述计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值之后,还包括:
将计算结果转化为标幺值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述无功电压灵敏度及所述有功电压灵敏度的计算公式分别为:
J Q = Δ V Δ Q = [ ( G - P ) ( B + Q ) - 1 ( G + P ) + ( B - Q ) ] - 1
J P = Δ V Δ P = [ ( B + Q ) ( G - P ) - 1 ( B - Q ) + ( G + P ) ] - 1
其中,JQ为无功电压灵敏度,JP为有功电压灵敏度,B、G为配电网的导纳矩阵,P为矩阵其对角元素为Pi/Vi 2,Q为矩阵其对角元素为Qi/Vi 2
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,包括:
根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值利用公式计算各所述控制集群中分布式电源的距离矩阵;
利用所述距离矩阵,根据公式计算各所述控制集群的相似度矩阵;
其中,X,Y分别为两个不同的分布式电源,d(X,Y)为分布式电源之间的欧几里得距离,xi,yi分别为分布式电源第i个划分指标,αi为第i个划分指标的权重,MX,MY分别为分布式电源X的运行方式和分布式电源Y的运行方式,当两者运行方式相同则δ(MX,MY)为1,当两者运行方式不相同则δ(MX,MY)为+∞,sim(X,Y)为相似度矩阵。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群,包括:
利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群;
其中,eii为矩阵的对角线元素,为每行或者每列元素之和表示第i个社团中分布式电源相连的边在所有边中占的比例。
7.一种分布式电源集群动态划分的系统,其特征在于,包括:
控制集群确定模块,用于根据主导节点电压水平分析配电网集群的控制需求,确定面向所述控制需求的各分布式电源的控制集群;其中,所述控制集群包括经济控制集群和紧急控制集群;
集群划分指标值计算模块,用于计算各所述分布式电源对应的控制集群的集群划分指标值;
等效网络模块,用于根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值计算各所述控制集群的相似度矩阵,并利用所述相似度矩阵将所述控制集群中各分布式电源等效为一个网络;
分布式电源集群划分模块,用于利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述集群划分指标值计算模块包括:
无功电压灵敏度单元,利用计算无功电压灵敏度;
有功电压灵敏度单元,利用计算有功电压灵敏度;
其中,JQ为无功电压灵敏度,JP为有功电压灵敏度,B、G为配电网的导纳矩阵,P为矩阵其对角元素为Pi/Vi 2,Q为矩阵其对角元素为Qi/Vi 2
9.根据权利要求7或8所述的系统,其特征在于,所述等效网络模块包括:
距离矩阵单元,用于根据所述控制集群中各分布式电源的集群划分指标值利用公式计算各所述控制集群中分布式电源的距离矩阵;
相似度矩阵单元,用于利用所述距离矩阵,根据公式计算各所述控制集群的相似度矩阵;
其中,X,Y分别为两个不同的分布式电源,d(X,Y)为分布式电源之间的欧几里得距离,xi,yi分别为分布式电源第i个划分指标,αi为第i个划分指标的权重,MX,MY分别为分布式电源X的运行方式和分布式电源Y的运行方式,当两者运行方式相同则δ(MX,MY)为1,当两者运行方式不相同则δ(MX,MY)为+∞,sim(X,Y)为相似度矩阵。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述分布式电源集群划分模块具体为利用评价社团结构的Q值函数对所述网络进行划分形成分布式电源集群;
其中,eii为矩阵的对角线元素,为每行或者每列元素之和表示第i个社团中分布式电源相连的边在所有边中占的比例。
CN201610898079.3A 2016-10-14 2016-10-14 一种分布式电源集群动态划分的方法及系统 Active CN106451567B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610898079.3A CN106451567B (zh) 2016-10-14 2016-10-14 一种分布式电源集群动态划分的方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610898079.3A CN106451567B (zh) 2016-10-14 2016-10-14 一种分布式电源集群动态划分的方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106451567A true CN106451567A (zh) 2017-02-22
CN106451567B CN106451567B (zh) 2019-03-12

Family

ID=58173952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610898079.3A Active CN106451567B (zh) 2016-10-14 2016-10-14 一种分布式电源集群动态划分的方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106451567B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107357988A (zh) * 2017-07-06 2017-11-17 国电南瑞科技股份有限公司 基于iec61850的分布式光伏集群动态建模方法
CN107732957A (zh) * 2017-08-25 2018-02-23 合肥工业大学 一种高渗透率分布式可再生能源发电集群划分方法
CN108183488A (zh) * 2017-12-22 2018-06-19 安徽大学 基于集群划分的高渗透率分布式能源系统智能调压方法
CN109193765A (zh) * 2018-09-17 2019-01-11 中国农业大学 一种分布式光伏集群调控方法及装置
WO2019056753A1 (zh) * 2017-09-20 2019-03-28 东南大学 一种分布式光伏电站集群的动态等值建模方法
CN110429656A (zh) * 2019-09-06 2019-11-08 南方电网科学研究院有限责任公司 一种分布式能源集群控制方法和装置
CN113240005A (zh) * 2021-05-11 2021-08-10 燕山大学 基于静态网络表示的电力系统复杂网络虚假数据检测方法
CN115173473A (zh) * 2022-07-25 2022-10-11 国网福建省电力有限公司 基于高比例分布式电源集群的分布式控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103295077A (zh) * 2013-05-17 2013-09-11 高文忠 一种考虑预测误差分布特性的风电场集群调度方法
CN103401232A (zh) * 2013-04-24 2013-11-20 南京南瑞集团公司 电力系统暂态安全稳定在线紧急控制策略的集群计算方法
US20150280436A1 (en) * 2012-10-12 2015-10-01 Vito Nv Method and system for distributing and/or controlling an energy flow taking into account constraints relating to the electricity network
CN105811469A (zh) * 2016-06-01 2016-07-27 国网浙江省电力公司电力科学研究院 一种分布式光伏集群协调优化控制方法及系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150280436A1 (en) * 2012-10-12 2015-10-01 Vito Nv Method and system for distributing and/or controlling an energy flow taking into account constraints relating to the electricity network
CN103401232A (zh) * 2013-04-24 2013-11-20 南京南瑞集团公司 电力系统暂态安全稳定在线紧急控制策略的集群计算方法
CN103295077A (zh) * 2013-05-17 2013-09-11 高文忠 一种考虑预测误差分布特性的风电场集群调度方法
CN105811469A (zh) * 2016-06-01 2016-07-27 国网浙江省电力公司电力科学研究院 一种分布式光伏集群协调优化控制方法及系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107357988A (zh) * 2017-07-06 2017-11-17 国电南瑞科技股份有限公司 基于iec61850的分布式光伏集群动态建模方法
CN107732957A (zh) * 2017-08-25 2018-02-23 合肥工业大学 一种高渗透率分布式可再生能源发电集群划分方法
CN107732957B (zh) * 2017-08-25 2020-08-07 合肥工业大学 一种高渗透率分布式可再生能源发电集群划分方法
WO2019056753A1 (zh) * 2017-09-20 2019-03-28 东南大学 一种分布式光伏电站集群的动态等值建模方法
CN108183488A (zh) * 2017-12-22 2018-06-19 安徽大学 基于集群划分的高渗透率分布式能源系统智能调压方法
CN108183488B (zh) * 2017-12-22 2020-04-28 安徽大学 基于集群划分的高渗透率分布式能源系统智能调压方法
CN109193765A (zh) * 2018-09-17 2019-01-11 中国农业大学 一种分布式光伏集群调控方法及装置
CN110429656A (zh) * 2019-09-06 2019-11-08 南方电网科学研究院有限责任公司 一种分布式能源集群控制方法和装置
CN113240005A (zh) * 2021-05-11 2021-08-10 燕山大学 基于静态网络表示的电力系统复杂网络虚假数据检测方法
CN113240005B (zh) * 2021-05-11 2022-09-20 燕山大学 基于静态网络表示的电力系统复杂网络虚假数据检测方法
CN115173473A (zh) * 2022-07-25 2022-10-11 国网福建省电力有限公司 基于高比例分布式电源集群的分布式控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106451567B (zh) 2019-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106451567A (zh) 一种分布式电源集群动态划分的方法及系统
CN103337001B (zh) 考虑最佳期望输出与荷电状态的风电场储能容量优化方法
CN105406518B (zh) 储能参与电网二次调频的agc控制方法及控制系统
CN107316125A (zh) 一种基于经济运行域的主动配电网经济运行评价方法
CN104732300B (zh) 一种基于模糊分区理论的神经网络风功率短期预测方法
CN109214095A (zh) 电动汽车充放电多目标优化调度方法
CN106953363A (zh) 一种风电场限功率运行状态下电网旋转备用优化配置方法
CN107147152A (zh) 新能源配电网多类型有功无功源协同优化配置方法及系统
CN104319793B (zh) 一种平抑长短期风电功率波动的风储协调控制方法
CN111900719B (zh) 考虑柔性可控负荷的电网充裕度评估方法、装置及系统
Mahesh et al. Optimal sizing of a grid-connected PV/wind/battery system using particle swarm optimization
CN106786977B (zh) 一种电动汽车充电站的充电调度方法
CN111799786B (zh) 一种基于博弈论的新能源混合电力系统容量配置方法
CN103578044A (zh) 基于需求侧响应的新能源发电并网综合调峰能力评估模型
CN107122924A (zh) 一种智能配用电系统承载能力评估方法
CN113507110A (zh) 提高配电网中新能源消纳的分布式储能集群优化控制方法
CN112712281A (zh) 一种基于云模型的储能工况适应性综合评估方法及系统
CN107784442A (zh) 一种电力系统综合效益的自动化评价方法
CN111967733A (zh) 一种聚合群电源调峰潜力模糊综合评估方法
He et al. Biobjective optimization-based frequency regulation of power grids with high-participated renewable energy and energy storage systems
CN107492903A (zh) 一种基于统计学模型的混合储能系统容量优化配置方法
CN108694475A (zh) 基于混合模型的短时间尺度光伏电池发电量预测方法
CN105162173A (zh) 一种接入风力发电的电力系统备用容量确定方法
CN112039058A (zh) 基于风功率预测区间的机组组合方法、系统、介质及设备
CN105354761B (zh) 一种风电接入电网的安全与效能评估方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yang Yong

Inventor after: Gu Wei

Inventor after: Wu Zaijun

Inventor after: Li Peng

Inventor after: Wang Wei

Inventor after: Dou Xiaobo

Inventor after: Zhang Xuesong

Inventor after: Liu Peili

Inventor after: Ni Chunhua

Inventor after: Wang Bo

Inventor after: Zhou Jinhui

Inventor before: Li Peng

Inventor before: Wu Zaijun

Inventor before: Wang Wei

Inventor before: Dou Xiaobo

Inventor before: Zhang Xuesong

Inventor before: Liu Peili

Inventor before: Ni Chunhua

Inventor before: Wang Bo

Inventor before: Zhou Jinhui

Inventor before: Gu Wei

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant