[发明专利]一种主动配电网结构灵活性评估方法及系统

权利要求书

1.一种主动配电网结构灵活性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01：挖掘主动配电网的社团结构，得到主动配电网的区域划分，明确各开关在配网中所处的结构地位；

步骤S02：在所述社团结构的内部进行节点功率的聚合，得到各社团的源、汇、传输性质，构造多源多汇流网络；

步骤S03：设置超级源点与超级汇点，将所述多源多汇流网络转换为单源单汇流网络，根据最大流最小割定理求解网络从超级源点到超级汇点的最大可行流，即社团间最大可交换功率；

步骤S04：根据社团间最大化功率交换的重构过程，定义主动配电网结构灵活性测度，确定适配性测度与敏捷性测度；

在所述步骤S02中，进行各社团内部节点功率的聚合时，采用随机变量的序列化建模方法，离散化可再生能源发电及负荷功率等随机变量以得到其各自对应的概率性序列，再利用概率性序列间运算得到联合概率分布，实现各社团内部节点功率的聚合；

根据社团内聚合和所得功率差值的正负来判断社团的源、汇、传输性质；当功率差值为正时，对应社团为“源社团”；当功率差值为负时，对应社团为“汇社团”；当功率差值为零时，对应社团为“传输社团”；

在所述步骤S03中，各“源社团”与超级源点所连边的容量为各“源社团”节点功率聚合后得到的功率差值，各“汇社团”与超级汇点所连边的容量为各“汇社团”节点功率聚合后所得功率差值的绝对值；

所述步骤S03的具体过程为：

步骤S301：根据各社团之间原始固设的配电线路及开关安装，确定各社团之间的连接关系以及各连接边的容量，其中分段开关用常闭边表示，联络开关用常开边表示；

步骤S302：设置超级源点与各“源社团”相连，所连边的容量为各“源社团”聚合后的功率差值，设置超级汇点与各“汇社团”相连，所连边的容量为各“汇社团”聚合后功率差值的绝对值；

步骤S303：得到转换后的单源单汇流网络后，以最大化网络可行流为目标进行配网社团间的重构，获得社团间可交换功率的最大值；

所述步骤S04的具体过程为：

步骤S401：根据社团间可交换功率最大值与重构前最大可行流的差值，定义主动配电网的适配性测度，同时除以配网环网即所有开关全部闭合时的最大流，进行标幺化，以整体测度来表征配网在节点注入发生变化时通过重构所能适应的最大潮流波动程度，确定适配性测度；

步骤S402：根据最大化社团间可交换功率的配网重构过程，以配网消纳潮流波动过程中潮流波动所影响的范围大小以及结构变换中动作开关的个数来体现配网在结构变换中的动作效率，确定敏捷性测度。

2.如权利要求1中所述的一种主动配电网结构灵活性评估方法，其特征在于，在所述步骤S01中，当配网安装开关位于各社团之间时，开关为社团间开关，根据开关类型的不同，可分为社团间分段开关和社团间联络开关。

3.如权利要求1中所述的一种主动配电网结构灵活性评估方法，其特征在于，在所述步骤S01中，主动配电网的社团结构是天然存在的节点聚集特性，描述社团内节点联系紧密，社团间节点联系稀疏的特点，当配网的拓扑控制装置处于不同的社团位置时，其在结构变换中所起到的导引作用也不同。

4.如权利要求1中所述的一种主动配电网结构灵活性评估方法，其特征在于，在所述步骤S01中，利用谱聚类方法将社团挖掘的切图问题转换为多项式时间求解问题，在实现配网空间解耦前提下，提高计算效率。

5.一种主动配电网结构灵活性评估系统，采用了权利要求1-4中任一项所述的一种主动配电网结构灵活性评估方法，其特征在于，包括：

区域划分模块，用于挖掘主动配电网的社团结构，得到主动配电网的区域划分，明确各开关在配网中所处的结构地位；

多源多汇流网络构造模块，用于在社团结构的内部进行节点功率的聚合，得到各社团的源、汇、传输性质，构造多源多汇流网络；

计算模块，用于设置超级源点与超级汇点，将所述多源多汇流网络转换为单源单汇流网络，根据最大流最小割定理求解网络从超级源点到超级汇点的最大可行流，即社团间最大可交换功率；

评估模块，根据社团间最大化功率交换的重构过程，定义主动配电网结构灵活性测度，确定适配性测度与敏捷性测度；

在所述多源多汇流网络构造模块中，进行各社团内部节点功率的聚合时，采用随机变量的序列化建模方法，离散化可再生能源发电及负荷功率等随机变量以得到其各自对应的概率性序列，再利用概率性序列间运算得到联合概率分布，实现各社团内部节点功率的聚合；

根据社团内聚合和所得功率差值的正负来判断社团的源、汇、传输性质；当功率差值为正时，对应社团为“源社团”；当功率差值为负时，对应社团为“汇社团”；当功率差值为零时，对应社团为“传输社团”；

在所述计算模块中，各“源社团”与超级源点所连边的容量为各“源社团”节点功率聚合后得到的功率差值，各“汇社团”与超级汇点所连边的容量为各“汇社团”节点功率聚合后所得功率差值的绝对值；

所述计算模块的具体过程为：

根据各社团之间原始固设的配电线路及开关安装，确定各社团之间的连接关系以及各连接边的容量，其中分段开关用常闭边表示，联络开关用常开边表示；

设置超级源点与各“源社团”相连，所连边的容量为各“源社团”聚合后的功率差值，设置超级汇点与各“汇社团”相连，所连边的容量为各“汇社团”聚合后功率差值的绝对值；

得到转换后的单源单汇流网络后，以最大化网络可行流为目标进行配网社团间的重构，获得社团间可交换功率的最大值；

所述评估模块的具体过程为：

根据社团间可交换功率最大值与重构前最大可行流的差值，定义主动配电网的适配性测度，同时除以配网环网即所有开关全部闭合时的最大流，进行标幺化，以整体测度来表征配网在节点注入发生变化时通过重构所能适应的最大潮流波动程度，确定适配性测度；

根据最大化社团间可交换功率的配网重构过程，以配网消纳潮流波动过程中潮流波动所影响的范围大小以及结构变换中动作开关的个数来体现配网在结构变换中的动作效率，确定敏捷性测度。