[发明专利]一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法

权利要求书

1.一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法，其特征在于：包括配电网无功分区方法和/或配电网有功分区方法，配电网无功分区方法包括以下步骤：

11)获取配电网中光伏与负荷完整的日前预测数据；

12)提取日前预测数据的初始时刻值，初始化配电网分区，以每个节点作为一个单独的子分区，并计算子分区的无功分区质量函数；无功分区质量函数包括区内灵敏度函数、区间灵敏度函数、分区规模平衡函数、以及无功平衡度函数；

区内无功灵敏度函数依据网络拓扑结构，表征分区内节点之间的无功电压灵敏度大小，以提高分区的合理性；区内无功灵敏度函数值越大，表示分区内各节点之间无功电压灵敏度越高，各节点之间具有较高的无功耦合度，以使分区更加合理；区内无功灵敏度函数限制分区内节点规模，防止分区内部节点数目过多；

区内无功灵敏度函数表达式为：

式中，T表示无功分区数目；表示第K个无功分区；N表示网络节点数目；表示第K个无功分区内节点数目；表示无功分区权重，描述节点i与节点j之间无功耦合度；

区间无功灵敏度函数表征不同分区节点之间的无功电压灵敏度大小，其值越小，表示不同分区节点之间无功电压灵敏度越低，各节点之间具有较弱的无功耦合度，分区更加合理；区间无功灵敏度函数限制分区之间节点数目，防止各分区内部节点数目过多，导致分区结果不合理；

区间无功灵敏度函数表达式为：

无功分区规模平衡函数用于限制分区规模，防止分区数目不合理，同时能增强分区精度，使分区结果更加完善，其值越大，当前分区数目越合理，分区结果越准确；

无功分区规模平衡函数表达式为：

13)对于节点i，从其他节点中随机选择节点j组合形成新的子分区(i,j)，并重新计算无功分区质量函数；然后计算每种组合情况下，无功分区质量函数的变化量当达到最大正值时，则将此时对应的两个节点(i,j)划分到同一子分区内，更新此时的无功分区质量函数；

14)将新形成的子分区看作一个独立的节点，重复步骤13)实现分区过程，形成新的分区结果；

15)当没有任何节点能进行合并且无功分区质量函数达到最大值时，分区过程停止，此时的分区为初始时刻的最优分区结果，对分区结果进行记录存储；

16)提取日前预测数据中下一时的预测值，继续上述分区过程，直至完成所有时段的配电网分区；

配电网有功分区方法包括以下步骤：

21)获取配电网中光伏与负荷完整的日前预测数据；

22)提取日前预测数据的初始时刻值，初始化配电网分区，以每个节点作为一个单独的子分区，并计算子分区的有功分区质量函数；有功分区质量函数包括区内灵敏度函数、区间灵敏度函数、分区规模平衡函数、以及有功平衡度函数；

23)对于节点i，从其他节点中随机选择节点j组合形成新的子分区(i,j)，并重新计算有功分区质量函数；然后计算每种组合情况下，有功分区质量函数的变化量当达到最大正值时，则将此时对应的两个节点(i,j)划分到同一子分区内，更新此时的有功分区质量函数；

24)将新形成的子分区看作一个独立的节点，重复步骤23)实现分区过程，形成新的分区结果；

25)当没有任何节点能进行合并且有功分区质量函数达到最大值时，分区过程停止，此时的分区为初始时刻的最优分区结果，对分区结果进行记录存储；

26)提取日前预测数据中下一时的预测值，继续上述分区过程，直至完成所有时段的配电网分区。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法，其特征在于：的表达式为：

值由无功电压灵敏度矩阵与决定，表示节点j向节点i注入单位数量的无功功率后节点i电压幅值的变化，表示节点i向节点j注入单位数量的无功功率后节点j电压幅值的变化。

3.根据权利要求2所述的一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法，其特征在于：无功平衡度函数表达式为：

式中：Q_supplied表示子分区内所有光伏可提供的无功功率；而在子分区C_k内，最小无功需求量表示为：

式中：ΔV_i表示节点i的电压增量；代表在子分区C_k内，第i个光伏单元对第i个节点的无功电压灵敏度。

4.根据权利要求3所述的一种适用于高比例分布式光伏配电网的分区方法，其特征在于：无功分区质量函数表达式为：