[发明专利]一种考虑灵活性供需平衡以及响应速度的集群的划分方法

权利要求书

1.一种考虑灵活性供需平衡以及响应速度的集群的划分方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)采用遗传算法，输入原始数据并对遗传算法进行初始化，生成初始种群，所述原始数据包括网络拓扑、线路参数、负荷数据、分布式电源出力数据、各灵活性资源参数；

2)依据灵活性资源分配策略进行灵活性供需匹配计算；

3)将灵活性供需匹配计算得到的结果作为输入计算集群灵活性供需平衡度指标；

4)将灵活性供需匹配计算得到的结果作为输入计算集群响应速度指标；

5)根据原始数据进行潮流计算得到电压灵敏度，基于节点电压灵敏度的欧氏距离计算得到电气距离进而计算集群模块度指标；

6)综合所述集群模块度指标、所述集群灵活性供需平衡度指标、所述集群响应速度指标为遗传算法适应度评价指标，并应用精英保留策略进行集群划分；

所述灵活性资源为考虑常规机组、储能设备、可中断负荷的三种灵活性资源，其中，储能设备提供灵活性资源能力表达式为：

式中：P_max,char,sn,P_max,disc,sn分别表示集群c内第n台储能设备sn的最大充电功率和最大放电功率；分别表示集群c内第n台储能设备sn的最大、最小容量；η_sn表示集群c内第n台储能设备sn的充放电效率；

可中断负荷提供灵活性的能力主要由t时刻可参与负荷调节的可中断负荷的总量占可主动参与需求侧响应的负荷比例来决定，具体表达式如下所示：

式中：P_di(t)为t时刻集群c内第i个负荷节点可中断负荷di的总量；为t时刻集群c内第i个负荷节点可中断负荷di主动参与需求响应的比例；E_max,di为集群c内第i个负荷节点可中断负荷允许的最大切负荷电量；

常规机组上调、下调灵活性供给能力表达式如下：

式中：τ表示响应时间尺度；P_max,cgn、P_min,cgn分别表示集群c内第n台常规机组cgn的最大、最小出力；分别表示集群c内第n台常规机组cgn的向上、向下爬坡速度；P_cgn(t)表示集群c内第n台常规机组cgn在t时刻的出力；

所述集群灵活性供需平衡度指标表达式如下所示：

式中：λ为集群灵活性供需平衡度指标，N_c为总的集群的个数，T为研究周期，表示在研究周期的内，第c个集群的灵活性缺额，

表示在研究周期内集群c的灵活性缺额的最大值；

所述集群响应速度指标表达式如下所示：

式中：γ为集群响应速度指标，N_c为总的集群的个数，T为研究周期，k_c(t)表示在t时刻集群c的响应速度，max{k_c(t)}表示在研究周期内，集群c的响应速度的最大值，表示在研究周期的内集群c内所有储能设备剩余容量之和，表示在研究周期内，集群c内所有储能设备剩余容量之和的最大值。

2.根据权利要求1所述的考虑灵活性供需平衡以及响应速度的集群的划分方法，其特征在于，所述灵活性资源分配策略为为了最大化集群响应速度，t时刻若集群有向上爬坡的需求，则优先爬坡速度较慢的资源增加出力，最后增加储能出力；t时刻若集群有向下爬坡的需求，则优先减少储能出力，而后优先爬坡速度较快的资源减少出力。

3.根据权利要求1所述的考虑灵活性供需平衡以及响应速度的集群的划分方法，其特征在于，t时刻集群c的响应速度k_c(t)表达式如下所示：

式中：P_gn,left为各资源可响应容量；灵活性资源可响应时间为t_gn,left＝P_gn,left/R_gn。