[发明专利]一种配电网分区方法和系统

说明书

本发明提供一种配电网分区方法和系统，所述方法包括：S1、通过潮流计算获取配电网的电压‑无功灵敏度矩阵，并通过所述电压‑无功灵敏度矩阵获取所述配电网的电气距离矩阵；S2、获取所述电气距离矩阵的特征根，根据所述特征根获取较大特征根的个数；S3、将所述较大特征根的个数作为聚类数，通过ward距离凝聚层次聚类算法，获取配电网分区。本发明提供的一种配电网分区方法和系统，通过设置获取较大特征根的个数，并根据较大特征根的个数，通过聚类获取配电网分区，能够自动获取配电网分区，方便高效，更具准确性，规避了人为指定的分区方法中存在的主观性较强导致分区不合理的问题，能够对配电网进行较好的分区。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地，涉及一种配电网分区方法和系统。

背景技术

在电力系统技术领域，随着分布式电源技术的发展，配电网中分布式电源(Distributed Generation)的渗透率不断提高。大规模接入的分布式电源对配电网的潮流分布、电压水平和短路电流等电气特征产生了较大的影响，配电网的不确定性增加，而且对于电压的控制较为复杂。

目前，为了保证配电网的运行可靠性和电能质量，本领域的技术人员开始研究主动管理和控制配电网。在2008年国际大电网会议(CIGRE)上国际学者提出了主动配电网(Active Distribution Network)，所述主动配电网在保证配电网运行可靠性及电能质量的前提下，增加现有配电网对可再生能源的消纳能力，提升了绿色能源利用率。所述主动配电网中的无功控制设备的数量众多，并且潮流双向流动，和传统配电网相比复杂度较大，不易进行调度控制。因此，需要对配电网进行分区，以使得简化配电网，使配电网便于调度控制。

对配电网进行分区，是指将配电网分成若干个分区内部电气联系强而分区之间电气联系弱的子区域，所述若干个为两个或两个以上。目前大都是利用电气距离和聚类的方法，人为指定分区数或通过比较不同分区数下各分区方法的各类指标来确定最佳分区数。定义电气距离的常用方法包括：一种是根据配电网自身拓扑信息定义电气距离，如根据节点导纳矩阵或阻抗矩阵定义电气距离；另一种是利用节点间的电压-无功灵敏度来定义电气距离。

但是，这种人为指定分区数或通过比较不同分区数下各分区方法的各类指标来确定最佳分区数的配电网分区方法较为复杂，不够简单高效。

发明内容

本发明提供一种克服上述现有配电网分区方法中存在的较为复杂，不够简单高效的问题的一种配电网分区方法和系统。

根据本发明的一个方面，提供一种配电网分区方法，包括：S1、通过潮流计算获取配电网的电压-无功灵敏度矩阵，并通过所述电压-无功灵敏度矩阵获取所述配电网的电气距离矩阵；S2、获取所述电气距离矩阵的特征根，根据所述特征根获取较大特征根的个数；S3、将所述较大特征根的个数作为聚类数，通过ward距离凝聚层次聚类算法，获取配电网分区。

优选地，步骤S3后还包括：S4、所述配电网分区满足分区约束条件，所述配电网分区为配电网最终分区，或者，所述配电网分区不满足所述分区约束条件，调整所述配电网分区直至满足所述分区约束条件，调整后的配电网分区为配电网最终分区。

优选地，步骤S1进一步包括：S11、根据所述配电网的节点的注入无功功率的变化量和节点电压幅值的变化值，通过潮流计算获取所述配电网的m×m维的电压-无功灵敏度矩阵，其中，m为所述配电网中PQ节点的个数；S12、根据所述电压-无功灵敏度矩阵，通过潮流计算获取(n-1)×(n-1)维的增广的电压-无功灵敏度矩阵，其中，n为所述配电网的节点数；S13、对所述增广的电压-无功灵敏度矩阵进行标准化；S14、根据标准化的所述增广的电压-无功灵敏度矩阵，获取(n-1)×(n-1)维的所述电气距离矩阵。