[发明专利]一种高渗透率分布式可再生能源发电集群划分方法

摘要

本发明公开了一种高渗透率分布式可再生能源发电集群划分方法，由分布式可再生能源电源、负荷以及配电线路构成有源配电网，以分布式可再生能源电源、负荷接入的母线作为节点，根据节点的特征相量进行发电集群的划分；特征向量由节点功率特性曲线、节点地理坐标、节点电气距离构成；以节点功率在典型日的小时节点功率曲线作为节点的功率特性曲线；以节点所在地理平面坐标作为节点地理坐标；以网络拓扑及典型日负荷曲线信息，计算节点间的电压无功灵敏度矩阵；采用模糊聚类算法，根据特征向量表征的不同特点，构造相似矩阵，进行分布式可再生能源电源发电集群划分。本发明简化了大规模可再生能源的调控问题，有益于对可再生能源的群调群控。

主权项

一种高渗透率分布式可再生能源发电集群划分方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、在由分布式可再生能源电源、负荷以及配电线路构成的有源配电网中，分布式可再生能源电源和负荷单独或者二者共同接入的母线称为节点；节点特征矩阵X为：X＝{X1,X2...,XN}T，N为配电网中待划分集群的节点个数，Xi为节点i特征向量，是由节点i功率特性曲线、节点i地理坐标和节点i与所有节点的电气距离向量共同构成，i为正整数，且i＝1,2…N；所述节点i功率特性曲线在数值上记为Pi,1、Pi,2…Pi,24，Pi,t为节点i在典型日整点时刻t的节点功率，t为正整数，且t＝1,2…24，并有：Pi,t＝PL,i,t+PG,i,t，其中PL,i,t为节点i在时刻t的负荷功率，PG,i,t为节点i在时刻t的分布式可再生能源电源功率；所述节点i地理坐标采用高斯－克吕格坐标描述为：POSx,i、POSy,i；节点间电气距离S表征为：其中，以Si,j表示节点i无功变化时，节点i电压变化与节点j电压变化的数值关系，S'i,j表示典型日负荷曲线条件下，节点i与节点j的电压无功灵敏度系数均值，其中Si,j,t为典型日整点时刻t，节点i与节点j的电压无功灵敏度系数值；i和j为不大于N的正整数，包括i＝j；步骤2、利用模糊聚类算法按如下方式进行分布式可再生能源发电集群划分：对节点特征矩阵X进行数据标准化，得到标准化矩阵X'为：X'＝{x1,x2..xn}T，xi为标准化矩阵X'中的特征向量xi，i为正整数，且i＝1,2…N，针对标准化矩阵X'中的特征向量xi的功率特性曲线、地理坐标和电气距离向量的不同特征分别进行相似矩阵元素的计算，将不同特征的相似矩阵元素进行叠加获得模糊相似矩阵RN×N；利用逐次平方法求出模糊相似矩阵RN×N的传递闭包阵t(R)，所述传递闭包阵t(R)为模糊等价矩阵R*，即R*＝t(R)；步骤3、设置阙值λ，λ∈[0,1]，利用阙值λ按如下方法对所述模糊等价矩阵R*进行截割，获得λ截矩阵R*λ：R*＝(R*ij)N×N，R*λ＝(R*(λ)ij)N×N，则：所获得的λ截矩阵R*λ为一个等价Boolean矩阵，根据λ截矩阵R*λ进行分类，所得到的分类结果即为在阙值λ水平上的等价聚类结果，分类的原则是：将R*(λ)ij＝1所对应的节点i和节点j归为同一类；设置阙值λ为不同的取值，相应的等价聚类结果随之改变，以此获得动态模糊聚类图G，根据不同的指标对动态模糊聚类图G进行筛选，获得符合要求的最优聚类结果；设当阙值λ取值为λs时得到最优聚类结果，则分类结果表达为：{CNλs,Nλs,J},其中CNλs表示分类的个数，Nλs,J表示分类中第J类中包含的节点数，分类结果{CNλs,Nλs,J}即为最终集群划分结果。