[發明專利]一種基于電氣距離與K-means聚類算法的配電網分區方法

在審

• 申請號: 202110449582.1
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113078653A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 劉穎;柯宙志;陳宇釗;黃真有;林毅;楊瑞鋒;黃嘉卓;黎敏;王俏;張毅
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司湛江供電局
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38;G06Q50/06;G06Q10/04;G06K9/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蘇云輝

1.一種基于電氣距離與K-means聚類算法的配電網分區方法，其特征在于，包括：

基于電壓幅值對無功的靈敏度定義配電網各節點間的電氣距離；

確定主干線路，對非主干線路的電氣距離進行修正，采用映射函數求得各電氣距離指標形成電氣距離集；

基于K-means聚類算法選取簇中心，根據簇的相似度對配電網進行分區。

2.根據權利要求1所述的基于電氣距離與K-means聚類算法的配電網分區方法，其特征在于，基于電壓幅值對無功的靈敏度定義配電網各節點間的電氣距離包括：

根據式一(1)和式二(2)實現極坐標下PQ分解潮流計算；

式中，P_i，Q_i為節點i注入的有功和無功；U_i為節點i的電壓幅值；B_ij為節點導納矩陣虛部元素；σ_i為節點i和平衡節點的電壓相角差；n為PQ和PV節點總數；m為PQ節點數；ΔU_i為節點i電壓變化幅值，ΔU_j為節點j處無功注入變化量；

由式一(1)和式二(2)得配電網中負荷節點潮流公式矩陣：

(ΔP/U＝-B'UΔσ)_m×m (3)

(ΔQ/U＝-B”ΔU)_m×m (4)

式中，ΔP，ΔQ為負荷節點注入有功和無功變化量；Δσ，ΔU為負荷節點電壓相角和幅值變化量；U為初始電壓；B'B”分別為對應元素的納矩陣虛部；

得到電壓對無功變化的靈敏度矩陣S；

S＝[-B”]^-1/U (5)。

3.根據權利要求2所述的基于電氣距離與K-means聚類算法的配電網分區方法，其特征在于，確定主干線路，對非主干線路的電氣距離進行修正，進而采用映射函數求得各電氣距離指標形成電氣距離集包括：

基于式六(6)對非主干線路的電氣參數加以修正；

B″_ij＝w₁l_ijAb_ijA+w₂l_ijBb_ijB+w₃l_ijCb_ijC (6)

式中，l_ijA，l_ijB，l_ijC分別為節點ij間三相線路長度，b_ijA，b_ijB，b_ijC分別為節點ij間三相線路單位長度導納值，w₁，w₂，w₃分別為三相間導納權重；

采用式七(7)修正電氣距離指標：

求解各負荷節點i至中樞點的電氣距離σ_i0，得節點電氣距離集合a；

a＝[δ_i0]^T (8)

依據數值大小對集合a做排序，得新集合β；

β＝[b_m]^T (9)

式中：b₁＝min{[σ_i0]^T}

b₂＝min{[σ_i0]^T-[b₁]^T}

b_m＝min{[σ_i0]^T-[b₁，....b_m-1]^T}