[發(fā)明專利]一種多元復(fù)雜城市電網(wǎng)超前動態(tài)自適應(yīng)分區(qū)方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010897354.6
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112234599B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙家慶;陳中;張志昌;黃學(xué)良;莊衛(wèi)金;閃鑫;王毅;張希弘;丁宏恩;龔育成;田江
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司;東南大學(xué);中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張紅蓮

1.一種多元復(fù)雜城市電網(wǎng)超前動態(tài)自適應(yīng)分區(qū)方法，其特征在于，所述自適應(yīng)分區(qū)方法包括以下步驟：

步驟1：采集待自適應(yīng)分區(qū)控制的城市電網(wǎng)內(nèi)電源及負(fù)荷節(jié)點信息，構(gòu)建多元復(fù)雜城市電網(wǎng)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣A；

步驟2：對多元復(fù)雜城市電網(wǎng)按照分段開關(guān)進(jìn)行初始分區(qū)，并對其中的分布式電源節(jié)點進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)注；

步驟3：對于步驟1所構(gòu)建的多元復(fù)雜城市電網(wǎng)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣A，若相鄰節(jié)點存在有效連接關(guān)系，則計算對應(yīng)相鄰節(jié)點之間的連接權(quán)值e_ij作為兩節(jié)點之間邊權(quán)值進(jìn)行賦值；相鄰節(jié)點之間的連接權(quán)值e_ij用于表征為節(jié)點之間的功率差值；

步驟4：根據(jù)步驟1構(gòu)建的多元復(fù)雜城市電網(wǎng)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣A以及步驟3確定的存在有效連接關(guān)系的節(jié)點之間的邊權(quán)值，建立多元復(fù)雜城市電網(wǎng)連接關(guān)系矩陣G＝G(V，E)，其中G代表多元復(fù)雜城市電網(wǎng)連接關(guān)系矩陣，其中，V代表多元復(fù)雜城市電網(wǎng)中所有存在有效連接關(guān)系的兩個節(jié)點對，E代表對應(yīng)V中兩個節(jié)點之間連接關(guān)系的邊權(quán)值；遍歷N個節(jié)點，根據(jù)節(jié)點概率轉(zhuǎn)移矩陣更新未標(biāo)注節(jié)點標(biāo)簽，直到節(jié)點的標(biāo)簽不再發(fā)生變化或者達(dá)到設(shè)定最大迭代次數(shù)，完成多元復(fù)雜城市電網(wǎng)的自適應(yīng)分區(qū)；

步驟5：自適應(yīng)動態(tài)分區(qū)后，在全局優(yōu)化的間隔，針對多元復(fù)雜城市電網(wǎng)在步驟4自適應(yīng)分區(qū)后的各自治區(qū)域出現(xiàn)擾動時，根據(jù)擾動量的大小進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，從而控制自治區(qū)域內(nèi)部各可調(diào)設(shè)備的輸出；自治區(qū)域的目標(biāo)函數(shù)為使得饋線誤差，即配電網(wǎng)與外電網(wǎng)的實際交換功率與計劃交換功率的差值，為0，如公式(4)、(5)所示：

E_FCE＝k_iΔP_f+ΔP_i (4)

其中，E_FCE為受到擾動時的功率調(diào)整量；k_i為自治區(qū)域i中分布式電源參與調(diào)控的功率協(xié)調(diào)系數(shù)；ΔP_f為饋線實際交換功率與全局下發(fā)的計劃值之間的偏差；ΔP_i為自治區(qū)域i中的分布式電源與饋線實際交換功率和計劃值的偏差；P_i.back為區(qū)域i的備用調(diào)節(jié)容量；

定義系統(tǒng)中i區(qū)域的擾動切換指標(biāo)：

P_r為實際的擾動功率，P_r.back為自治區(qū)域i中可調(diào)對象的備用容量；

其自治區(qū)域i中的控制方程為：

在自治區(qū)域的內(nèi)部，按照調(diào)節(jié)儲能ESS、可控負(fù)荷CL、分布式電源DG的順序?qū)赡艹霈F(xiàn)的擾動進(jìn)行控制，使得區(qū)域中的交換功率穩(wěn)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元復(fù)雜城市電網(wǎng)超前動態(tài)自適應(yīng)分區(qū)方法，其特征在于：

在步驟1中，所述電源包括光伏、風(fēng)電、燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多元復(fù)雜城市電網(wǎng)超前動態(tài)自適應(yīng)分區(qū)方法，其特征在于：

根據(jù)電源及負(fù)荷節(jié)點之間的互聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣：

式中，N為多元復(fù)雜城市電網(wǎng)節(jié)點數(shù)目，若節(jié)點i和j之間存在有效連接關(guān)系，則a_i,j＝1，若不存在有效連接關(guān)系，則a_i,j＝0，節(jié)點i無法直接將功率發(fā)送到節(jié)點j，此外，a_i,i代表自身節(jié)點的連接關(guān)系，將其設(shè)置為1；

其中，當(dāng)相鄰節(jié)點之間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合時，則認(rèn)為該相鄰節(jié)點存在有效連接關(guān)系，否則，認(rèn)為節(jié)點之間不存在有效連接關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元復(fù)雜城市電網(wǎng)超前動態(tài)自適應(yīng)分區(qū)方法，其特征在于：

在步驟2中，對于初始分區(qū)后每一區(qū)域中的分布式電源，即光伏和風(fēng)電，進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)注，即同一初始分區(qū)中如果存在分布式電源，則該初始分區(qū)中的所有分布式電源被標(biāo)注為同一標(biāo)簽，且使用其初始分區(qū)區(qū)號標(biāo)識；其余節(jié)點作為未標(biāo)注標(biāo)簽節(jié)點暫時用多元復(fù)雜城市電網(wǎng)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣中該節(jié)點對應(yīng)的節(jié)點號作為其標(biāo)簽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元復(fù)雜城市電網(wǎng)超前動態(tài)自適應(yīng)分區(qū)方法，其特征在于：

在步驟3中，對于存在有效連接關(guān)系的節(jié)點之間的邊權(quán)值根據(jù)節(jié)點之間功率差值|ΔP|的大小進(jìn)行設(shè)定。