【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及分布式電源，更具體地，涉及一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法。
技術介紹
1、為了應對能源危機和全球性氣候問題，以風電和光伏為代表的可再生能源發電在世界范圍內得到了廣泛應用和快速發展。以光伏、風電為代表的分布式電源接入配電網，可就近為用戶供電，減少電能的大規模、遠距離傳輸，彌補集中發電的不足。然而，由于分布式電源具有單體容量小、出力波動性強、可控性差、接入位置分散等特征，帶來了電網線路與斷面潮流反送、節點電壓越限與波動等一系列問題。為了應對規?；植际侥茉唇尤虢o電網運行和用戶供電帶來的挑戰，實現分布式電源安全高效并網，有必要對分布式可再生能源發電進行集群劃分以充分發揮集群的自治能力和調節能力。
2、目前分布式電源集群分組研究主要集中在依據節點間電氣耦合性，考慮集群電壓控制、有功平衡等控制指標進行，而針對分布式電源集群在電網中調頻、調峰等控制目標和網絡拓撲結構的集群分組方法研究較少見到。為了充分發揮集群的可控潛力，有必要研究考慮分布式發電集群靈活性調節能力的集群劃分方法，從而增強集群的綜合調節能力。
技術實現思路
1、本專利技術針對大規模分布式電源接入配電網后難以有序管控和靈活性降低的問題，提供一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案如下：
3、第一個方面，本專利技術提出一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，包括以下步
4、s1：采集配電網系統的基礎數據并生成初始種群；
5、s2：采用基于無功靈敏度的電氣距離，進而計算集群模塊度指標；
6、s3：根據有功源出力情況和負荷情況計算集群有功平衡度指標；
7、s4：根據集群內各可調資源的可調容量和調節速度計算集群靈活性響應能力指標；
8、s5：根據各集群的靈活性響應能力和儲能容量計算儲能單元分配指標；
9、s6：計算綜合考慮模塊度指標、有功平衡度指標、集群靈活性響應能力指標以及儲能單元分配指標的綜合性能指標作為集群劃分的目標函數，并采用改進自適應遺傳算法對集群劃分結果進行求解。
10、優選地，所述配電網系統的基礎數據包括配電網的網絡拓撲、線路參數、各類有功源出力數據、負荷數據以及靈活性資源的功率調節區間和調節速度。
11、優選地，所述集群劃分綜合性能指標包括模塊度指標、有功平衡度指標、集群靈活性響應能力指標以及儲能單元分配指標；
12、所述模塊度指標的表達式為：
13、
14、式中：ρ為模塊度指標；aij為連接節點i與j相連邊的權值；ki和kj分別為所有與節點i和j相連的邊的權值和；ci和cj分別是節點i和j所在的集群；δ為0-1函數，若ci＝cj，則δ(ci，cj)＝1，否則為0；m是網絡邊數和。
15、其中，節點i與j相連邊的權值aij的計算公式如下：
16、
17、式中：dqv，ij為節點i，j之間基于無功電壓靈敏度矩陣的電氣距離，其計算公式如下：
18、
19、式中：n為系統中的節點個數；sqv，in和sqv，jn分別為節點i、j與其相連節點的無功電壓靈敏度系數。
20、所述有功平衡度指標的表達式如下：
21、
22、式中：為集群有功平衡度指標，γp為集群的有功平衡度，nc為總集群數。
23、其中，集群有功平衡度γp的計算公式如下：
24、
25、式中：γp為集群的有功平衡度；pc表示集群內所有的有功電源可提供的有功功率，而pn則表示集群內所有的有功負荷的總和。
26、所述集群靈活性響應能力指標的表達式如下：
27、
28、式中：φf為集群靈活性響應能力指標，nc為總的集群個數。sdev，c為第c個集群的響應曲線偏離面積，sdev,0為無調節手段下的出力曲線偏離面積。
29、其中，集群響應曲線偏離面積sdev的計算公式如下：
30、
31、式中：t為研究周期，pl(t)為集群的凈負荷曲線，pg(t)為集群的出力曲線。
32、無調節手段下的出力曲線偏離面積sdev,0的計算公式如下：
33、
34、式中：pl0為集群凈負荷，pg0為無調節手段情況下集群內所有有功源的總出力，此時儲能設備無充放電行為。
35、所述儲能單元分配指標的表達式如下：
36、
37、其中，代表第c個集群內所有儲能容量之和，代表配網中所有儲能設備的容量之和。
38、優選地，步驟s6中，綜合性能指標的表達式如下：
39、
40、式中：k1，k2，k3及k4分別為模塊度指標、有功平衡度指標、集群靈活性響應能力指標以及儲能單元分配指標的權重，且k1+k2+k3+k4＝1。
41、與現有技術相比，本專利技術技術方案的有益效果是：本專利技術提出的綜合劃分指標能夠在兼顧集群結構性和功率自治能力的基礎上，對集群內的靈活性可調資源進行合理分配，改善大規模分布式電源接入下配電網調控靈活性不足的問題，充分發揮集群的可控潛力。
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1.一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，S1中，所述配電網系統的基礎數據包括配電網的網絡拓撲、線路參數、各類有功源出力數據、負荷數據以及靈活性資源的功率調節區間和調節速度。
3.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，S2中，所述基于無功電壓靈敏度矩陣的電氣距離表達式為：
4.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，S3中，所述有功平衡度指標的表達式如下：
5.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，S4中，所述集群靈活性響應能力指標的表達式如下：
6.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，S5中，所述儲能單元分配指標的表達式如下：
7.根據權利
...【技術特征摘要】
1.一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，s1中，所述配電網系統的基礎數據包括配電網的網絡拓撲、線路參數、各類有功源出力數據、負荷數據以及靈活性資源的功率調節區間和調節速度。
3.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可調容量和響應速度的分布式電源集群劃分方法，其特征在于，s2中，所述基于無功電壓靈敏度矩陣的電氣距離表達式為：
4.根據權利要求1所述的一種考慮靈活性資源可...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂文琪，劉子文，董曉霄，朱俊澎，袁越，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：
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