[发明专利]一种有源配电网供电区域划分方法及装置

说明书

本发明涉及一种有源配电网供电区域划分方法及装置，所述方法包括：利用模糊聚类法获取配电网的初始供电分区；建立供电区域目标函数及其约束条件；将初始供电分区及与其之间存在开关连接的初始供电分区合并为合体分区，并利用供电区域目标函数及其约束条件确定该合体分区的区域优化方案；根据合体分区的区域优化方案确定供电区域的区域优化方案；本发明提供的技术方案，采用分区优化、总体评估的基本模式，获得合理的网络分区结构，简化网络的开关操作，提高配电网的运行效率。

技术领域

本发明涉及配电网运行控制领域，具体涉及一种有源配电网供电区域划分方法及装置。

背景技术

配电网供电区域划分是配电网规划的一个关键问题，其结果直接影响配电网运行的经济性和供电可靠性。合理的电源配置和网络结构可以配电网的供电可靠性和供电质量、降低网络损耗，对于实现配电网运行的经济性和可靠性具有重要意义。

针对配电网的供电区域划分，张新昌、张项安发表的《基于广义节点的配电网区域控制划分》一文，从更好地实现配电网集中式差动保护的角度，研究了配电网分区的方法。提出将配电网转化成带权的广义节点的网络，然后从图论的角度对配电网进行抽象，根据各广义节点间的拓扑结构来进行分区。

现有的供电区域划分方法一方面主要集中对变电站的规划及供电区域划分；另一方面，现有的研究方法存在一定的局限性。传统算法为确保计算时间满足要求，仅适用于小规模的供电区域划分问题；人工智能方法使供电区域工作有了新的进展，但智能优化算法的单一使用存在收敛速度较慢、寻优能力较差、过早收敛等不足。分布式电源的加入使得配电网的结构更加复杂，因此有必要探索一种适用于复杂有源配电网供电区域划分的快速、高效方法，对配电网的结构进行简化，提高配电网运行的经济性和可靠性。

发明内容

本发明提供一种有源配电网供电区域划分方法及装置，其目的是采用分区优化、总体评估的基本模式，获得合理的网络分区结构，简化网络的开关操作，提高配电网的运行效率。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种有源配电网供电区域划分方法，其改进之处在于，包括：

利用模糊聚类法获取配电网的初始供电分区；

建立供电区域目标函数及其约束条件；

将初始供电分区及与其之间存在开关连接的初始供电分区合并为合体分区，并利用供电区域目标函数及其约束条件确定该合体分区的区域优化方案；

根据合体分区的区域优化方案确定供电区域的区域优化方案。

优选的，所述利用模糊聚类法获取配电网的初始供电分区，包括：

设配电网中的主馈线首端节点为j，节点为i，j∈[1,m]，i∈[1,n]，m为主馈线数目，n为节点数；

设定聚类数目c＝m，分别确定各节点到m个主馈线首端节点的等效电气距离；

以m个主馈线首端节点为聚类中心，将每一个负荷节点按照等效电气距离的最小值聚类，将配电网划分为m个初始供电分区。

进一步的，当节点i为负荷节点时，按下式确定配电网中节点i与主馈线首端节点j之间的等效电气距离D_ij：

D_ij＝P_loadi×L_ij

式中，P_loadi为负荷节点i的有功功率，L_ij为节点i距主馈线首端节点j的距离；

当节点i为DG节点时，按下式确定配电网中节点i与主馈线首端节点j之间的等效电气距离D_ij：