[发明专利]基于综合性能指标的高渗透率分布式电源集群划分方法

摘要

本发明公开了基于综合性能指标的高渗透率分布式电源集群划分方法，涉及可再生能源电源的配电网规划和控制技术领域，集群划分的指标体系与集群划分的有效算法；集群划分的指标定义为综合性能指标，综合性能指标包括基于电气距离的模块度指标ρ、集群的无功平衡度指标和集群的有功平衡度指标为适应综合性能指标体系的计算表达以及集群划分的客观要求，集群划分的有效算法是利用遗传算法进行分布式电源集群划分，同时，改进了基本遗传算法，根据网络的邻接关系设计了染色体的编码方式，并采用了自适应交叉变异概率。本发明优点在于：能够充分发挥节点之间的互补性与集群的自治能力，有益于对大规模可再生能源的消纳与控制。

主权项

1.基于综合性能指标的高渗透率分布式电源集群划分方法，其特征在于，包括：集群划分的指标体系与集群划分的有效算法；所述集群划分的指标定义为综合性能指标，所述综合性能指标包括基于电气距离的模块度指标ρ、集群的无功平衡度指标和集群的有功平衡度指标所述集群划分的有效算法是利用遗传算法进行分布式电源集群划分；高渗透率分布式电源集群划分方法步骤如下：S1：计算所述模块度指标ρ，所述模块度指标ρ的表示如下：其中，e为边的权重构成的矩阵，元素e_ij为连接节点i和节点j的边的权重；为网络所有边的边权之和；表示所有与节点i相连的边的权重之和；表示所有与节点j相连的边的权重之和；δ(i,j)＝1表示节点i和节点j在同一集群内，δ(i,j)＝0表示节点i和节点j不在同一集群内；S2：计算所述无功平衡度指标所述无功平衡度指标的表示如下：式中，Qi为第i集群的无功平衡度；c为集群个数；Qi'的计算方法如下：式中，nCk为第Ck个集群内的节点个数；Qsup,i为节点i无功功率提供的最大值，包括节点i无功补偿装置提供的无功功率Qc以及逆变器所能够提供的无功功率Qt，即Qsup,i＝Qc+Qt，其中，逆变器所能提供的最大无功功率Qtmax表示为：式中，为逆变器的最大功率因素角；t表示典型时间场景中的某一时刻，典型时间场景可按需确定；P_t为t时刻逆变器有功出力；S_max为逆变器最大容量；Q_t^max为t时刻逆变器可输出的最大无功；P_cut、P_max为逆变器切入切除功率；Q_need,i为节点i无功功率的需求值，所述节点i无功功率的需求包括节点的正常无功需求Q_N和节点过电压所需的最小无功功率其中，Q_V为调节节点i所需的最小无功功率；ΔV_i为节点i的电压变化量；S_VQ,ii为节点i关于自身的无功电压灵敏度，则Q_need,i＝Q_N+Q_V；S3：计算所述有功平衡度指标所述有功平衡度指标表示如下：式中，Pi是第i集群的有功平衡程度，Pclu(t)i是集群i在典型时间场景下的净功率值，表示为[Pclu(1)i,Pclu(2)i,…,Pclu(t)i,…,Pclu(T)i]，其是基于各节点在典型时间场景下功率值相加获得的；T表示典型时间场景中时间点t的个数；c为集群个数；S4：利用遗传算法进行分布式电源集群划分。