[發明專利]基于IEC61850的分布式光伏集群動態建模方法

在審

• 申請號: 201710546443.4
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107357988A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 趙景濤;余濤;謝虎;楊文;祝進;王海龍;付明;宋金燕;賈瑋;陳于揚
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司;國網江蘇省電力公司;南京南瑞集團公司;國網江蘇省電力公司常州供電公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06K9/62;G06Q50/06;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于IEC61850的分布式光伏集群動態建模方法，其特征是，包括如下步驟：

1)基于IEC61850標準建模方法，對分布式光伏功能進行抽象分解，建立分布式光伏單元模型；

2)基于Louvain層次聚類算法，根據不同的調控目標對區域內所有光伏單元進行集群動態劃分，根據不同的調控功能將分布式光伏集群劃分為經濟控制集群和緊急控制集群，經濟控制集群以減少網損、縮減調節成本為目標，考慮的因素包括無功電壓靈敏度、可調容量、調節成本，緊急控制集群以電壓安全運行為目標，考慮的因素包括有功電壓靈敏度、無功電壓靈敏度、可調容量、調節速度；

3)根據分布式光伏集群劃分結果，將基于IEC61850的光伏單元層級信息模型聚合，引入集群調控能力和拓撲結構邏輯節點，選擇相應的通信服務方式，建立最終的光伏集群信息模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于IEC61850的分布式光伏集群動態建模方法，其特征是，所述步驟1)的具體內容如下：

11)根據IEC61850定義的標準語義將功能抽象、分解，通過繼承、派生或直接引用手段得到具體實例：

基于IEC61850標準結合實際的分布式光伏系統分析，在IEC61850-7-4和IEC61850-7-420中選取合適的分布式光伏邏輯節點和數據內容，并按照它們之間的信息交互關系安排正確的位置，每一個邏輯節點均代表光伏系統要實現的某個最小功能單元。

12)將同一層級得到的具體實例與對應的操作聚合，形成本層級的信息模型：

根據光伏單元設備的功能及其需求，在分布式光伏系統服務器中建立7個邏輯設備，其中包括光伏電氣連接點邏輯設備，光伏單元控制器邏輯設備，光伏發電邏輯設備，交直流轉換器邏輯設備，蓄電池系統邏輯設備，物理量測邏輯設備以及光伏保護邏輯設備，多個邏輯設備共同組成光伏系統的功能基礎；邏輯設備抽象后，分別對不同的邏輯設備分配相應的邏輯節點以實現其功能；

13)將不同層級的信息模型與對應的操作聚合，得到最終的信息模型并進行SCL語言描述，光伏模型的SCL描述包括四部分：第一部分為文件頭部，提供SCL版本信息、光伏系統版本信息及配置工具信息，第二部分為通信參數描述，包括通信子網、連接到子網的訪問點和地址，第三部分為數據類型模板，描述實例化的邏輯節點類型，第四部分為光伏模型的位置與能力描述，介紹光伏層次化信息模型的數據集及其功能，以及光伏單元在區域中的網絡拓撲位置和能力；所述光伏能力包括有功電壓靈敏度、無功電壓靈敏度、可調容量、調節成本、調節速度。

3.根據權利要求1所述的一種基于IEC61850的分布式光伏集群動態建模方法，其特征是，所述步驟2)具體內容為：

將網絡中的每個節點初始化為一個社團，計算網絡社團相似度Q值，將網絡中每個分布式光伏節點從原來的社團中取出，依次加入其他社團，計算每次的Q值增量，若增量大于0，則將該節點加入所對應的社團，更新網絡Q值，若增量小于0，則轉到下一個分布式光伏節點進行相同操作，直到網絡中所有分布式光伏節點迭代完全，得到最終的分布式光伏集群的劃分結果。

4.根據權利要求3所述的一種基于IEC61850的分布式光伏集群動態建模方法，其特征是，所述網絡社團相似度的計算方式如下：

先根據個體之間的差異性求取距離矩陣，距離矩陣用于表示個體之間在空間上存在的距離，距離越遠表明個體之間差異越大；

采用歐幾里得距離計算距離矩陣，設個體X和個體Y包含了n個特征，即X＝{x₁,x₂,…,x_n}，Y＝{y₁,y₂,…,y_n}，用α_i表示各個特征的重要性，則兩者之間的距離可以表示成

將距離表示成相似度，則上式變化為：相似度的值的范圍在[0,1]，越接近1表示個體越相似；

帶入相似度公式其中，Sim_ij為相似度矩陣，矩陣的第i行第j列表示第i個個體與第j個個體的相似度，節點i上的連邊度值之和k_i＝∑_jSim_ij，網絡所有連邊的度值之和