[發(fā)明專利]一種基于時(shí)空分布特性的機(jī)組集群聚合方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310276490.7
• 申請(qǐng)日: 2023-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116565938A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳新華;吳曉剛;張鋒;陶毓鋒;季青鋒;陳楠;章寒冰;葉吉超;張有鑫;杜倩昀;周逸之;胡鑫威;徐文;許文濤;葉碧琦;李祖鑫;陳新宇;蔣舒婷;褚穎;祝巍蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司麗水供電公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/06;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 陳東明

本發(fā)明公開(kāi)一種基于時(shí)空分布特性的機(jī)組集群聚合方法，包括構(gòu)建電氣距離的結(jié)構(gòu)性模型，構(gòu)建分區(qū)內(nèi)有功平衡度模型和無(wú)功平衡度模型，構(gòu)建集群靈活性供需平衡度模型和集群響應(yīng)速度模型，構(gòu)建風(fēng)光消納率模型和負(fù)荷削峰率模型，建立機(jī)組集群聚合模型。本發(fā)明充分全面地考慮分布式能源之間天然的時(shí)空互補(bǔ)性協(xié)調(diào)性，對(duì)分布式電源發(fā)電進(jìn)行集群劃分，通過(guò)集群內(nèi)部和集群間的協(xié)調(diào)控制、優(yōu)化運(yùn)行，保障了分布式電源的靈活調(diào)度，有效實(shí)現(xiàn)了分布式電源的高效消納。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的電源側(cè)劃分技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于時(shí)空分布特性的機(jī)組集群劃分優(yōu)化技術(shù)。

背景技術(shù)

目前我國(guó)正呈現(xiàn)大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)的趨勢(shì)。但分布式電源的隨機(jī)性和不確定性增加了電網(wǎng)的復(fù)雜性，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行及控制增加了難度。當(dāng)傳統(tǒng)配電網(wǎng)接入分布式電源、儲(chǔ)能裝置以及可控負(fù)荷后，配電網(wǎng)就擁有了主動(dòng)調(diào)節(jié)能力。機(jī)組集群化有利于規(guī)模化可再生能源的接入。

如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN110635506B的用于新能源消納分析的電網(wǎng)優(yōu)化分區(qū)方法，通過(guò)確定單元子區(qū)域電網(wǎng)，進(jìn)行歸類，用時(shí)序匹配度指標(biāo)進(jìn)行匹配。但是這種方案僅建立在采用單一位置時(shí)序指標(biāo)進(jìn)行考量分區(qū)的，沒(méi)有充分全面地考慮分布式能源之間天然的時(shí)空互補(bǔ)性協(xié)調(diào)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所需解決的技術(shù)問(wèn)題是基于全面考慮配電網(wǎng)中時(shí)空分布互補(bǔ)特征解決電力系統(tǒng)中分布式能源的集群劃分的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的旨在通過(guò)對(duì)分布式電源發(fā)電進(jìn)行集群劃分，以利于配電網(wǎng)新能源出力數(shù)據(jù)分析，為電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供基礎(chǔ)支撐，在不改變單個(gè)分布式電源并網(wǎng)方式的前提下，通過(guò)集群內(nèi)部和集群間的協(xié)調(diào)控制、優(yōu)化運(yùn)行，保障分布式電源的靈活調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)分布式電源的高效消納。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于時(shí)空分布特性的機(jī)組集群聚合方法，包括以下步驟：

步驟S1：構(gòu)建電氣距離的結(jié)構(gòu)性模型，用于考量網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點(diǎn)之間電氣耦合的緊密程度，量化區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

步驟S2：構(gòu)建分區(qū)內(nèi)無(wú)功平衡度模型和有功平衡度模型，用于考量分區(qū)內(nèi)分布式能源的有功平衡能力和無(wú)功平衡能力。

步驟S3：構(gòu)建集群靈活性供需平衡度模型和集群響應(yīng)速度模型，用于考量集群內(nèi)不確定性資源的調(diào)節(jié)能力。

步驟S4：構(gòu)建風(fēng)光消納率模型和負(fù)荷削峰率模型，用于考量源荷的時(shí)空分布特性的利用率。

步驟S5：建立機(jī)組集群聚合模型。

本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建電氣距離的結(jié)構(gòu)性模型、有功平衡度模型、無(wú)功平衡度模型、供需平衡度模型、集群響應(yīng)速度模型、風(fēng)光消納率模型和負(fù)荷削峰率模型，然后建立機(jī)組集群聚合模型，通過(guò)集群內(nèi)部和集群間的協(xié)調(diào)控制、優(yōu)化運(yùn)行，保障分布式電源的靈活并網(wǎng)、優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)分布式電源的高效消納。

在本方案中，進(jìn)一步地，S1所述的構(gòu)建電氣距離的結(jié)構(gòu)性模型，包括以下步驟：

根據(jù)節(jié)點(diǎn)有功功率的變化量引起其他節(jié)點(diǎn)電壓變化量，獲得電壓靈敏度矩陣；基于電壓靈敏度矩陣，計(jì)算歐氏距離；基于歐式距離，計(jì)算電氣距離、節(jié)點(diǎn)間連接的權(quán)重；基于電氣距離權(quán)重描述節(jié)點(diǎn)間電氣耦合程度，建立電氣距離的結(jié)構(gòu)性模型。

電氣距離是用來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點(diǎn)之間電氣耦合的緊密程度。

在本方案中，進(jìn)一步地，S2所述的構(gòu)建無(wú)功平衡度模型，包括以下步驟：

計(jì)算各集群內(nèi)部無(wú)功功率供應(yīng)最大值和集群內(nèi)部無(wú)功功率的需求值，獲得各集群的無(wú)功平衡度；計(jì)算集群無(wú)功平衡度的數(shù)學(xué)期望值，建立無(wú)功平衡度模型。

在本方案中，進(jìn)一步地，S2所述的構(gòu)建有功平衡度模型，包括以下步驟：

計(jì)算各集群內(nèi)部的凈功率特性，獲得各集群的有功平衡度；計(jì)算集群有功平衡度的數(shù)學(xué)期望值，建立有功平衡度模型。