本發(fā)明涉及配電網分布式光伏調控，尤其涉及一種配電網分布式光伏調控方法、裝置、終端設備及存儲介質。

背景技術：

1、光伏發(fā)電作為新興能源可替代傳統(tǒng)高污染高能耗能源，逐漸占據(jù)主導地位是必然趨勢；大量的光伏發(fā)電接入配電網，優(yōu)點是滿足了部分用戶的用電需求，尤其是增強了能源短缺的地區(qū)的供電需求與系統(tǒng)可靠性；同時，大規(guī)模分布式光伏發(fā)電接入配電網，也為配電網的規(guī)劃與運行帶來了不利影響。目前較多研究采用基于集群劃分的群調控制模式，該方法根據(jù)不同需求對各節(jié)點進行特征分類，可充分利用集群內部各節(jié)點的相似性對配電網系統(tǒng)進行集群化管理，為含高比例分布式光伏配電網的運行調控提供較大便利。

2、分布式發(fā)電集群劃分是指：根據(jù)系統(tǒng)網絡結構、節(jié)點負荷特性和集群劃分指標，對集群的邊界和數(shù)目進行優(yōu)化，將系統(tǒng)劃分為若干個集群（或子區(qū)域）結構，從而獲得分區(qū)結果的過程；集群劃分的目的是讓電氣耦合度高、功率相對互補匹配的節(jié)點聚合為一個集群，并使得集群間交互支路上流經的功率穩(wěn)定，且交互電量少。

3、現(xiàn)有文獻所提的集群劃分方法，通常是采用單一指標，針對配電網中的分布式電源規(guī)劃和運行控制的某一階段進行劃分，且主要研究工作集中于運行控制階段的集群劃分，未考慮分布式電源規(guī)劃階段與運行控制階段的相關性。常用的集群劃分指標判據(jù)主要包括：1）電網分區(qū)理論中的電氣距離指標，用以衡量電壓幅值對注入無功功率的靈敏；2）復雜網絡社團理論中的模塊度指標，用于對電網的社團結構特性進行定量描述。在以往研究的基礎上，有文獻以低壓配電網的規(guī)劃為應用場景，加入了功率平衡度指標，對集群劃分的指標判據(jù)和劃分方法展開了進一步的研究?；谝延醒芯?，可綜合考慮模塊度指標、有功匹配度指標與無功匹配度指標；其中模塊度指標屬于結構性功能，可使集群內部節(jié)點間電氣耦合性強，而集群間電氣聯(lián)系松散，便于對不同集群的管理；有功匹配度指標與無功匹配度指標屬于功能指標，可提高配電網集群內所接入分布式光伏就地消納能力及減少集群間有功功率與無功功率的傳輸，使集群內部具有足夠的自我調節(jié)能力。但有功匹配度和無功匹配度指標僅表示分布式光伏與負荷均為額定容量情況下的集群內有功與無功容量匹配性，無法反映分布式光伏出力特性與不同區(qū)域的負荷用電規(guī)律的波動變化情況，而實際上配電網系統(tǒng)中的負荷功率并非單一數(shù)值，而是會隨用電規(guī)律變化而變化，光伏出力也會發(fā)生波動，因此需要進一步考慮集群內不同時間下的源荷匹配性，減少集群間能量傳遞，進而提高光伏調控效果。因此，亟需在現(xiàn)有指標基礎上引入源荷特征匹配度指標，以彌補有功匹配度與無功匹配度的不足，反映配電網中光伏出力與負荷用電的匹配情況，提高光伏調控效果。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供一種配電網分布式光伏調控方法、裝置、終端設備及存儲介質，能提高光伏集群劃分和光伏調控效果。

2、本發(fā)明一實施例提供一種配電網分布式光伏調控方法，包括：

3、獲取配電網的基礎數(shù)據(jù)；其中，所述基礎數(shù)據(jù)包括：各時刻集群內光伏出力值、各時刻負荷用電量、各節(jié)點間連邊權重、各節(jié)點負荷有功功率最大值、各集群內光伏無功供應值、各集群內節(jié)點的無功功率需求值、各節(jié)點電流值、各節(jié)點所在支路電阻值、注入各節(jié)點的有功功率、注入各節(jié)點的無功功率、各節(jié)點電壓幅值、各節(jié)點導納矩陣、各節(jié)點間相角差、各節(jié)點電壓幅值上限、各節(jié)點電壓幅值下限、配電網中支路數(shù)目、各節(jié)點間連接數(shù)據(jù)、各線路有功功率、各線路允許通過的最大有功功率、分布式光伏有功功率和配電網可注入的分布式光伏最大有功功率；

4、根據(jù)所述基礎數(shù)據(jù)建立集群劃分綜合指標；其中，所述集群劃分綜合指標包括：源荷匹配度指標、模塊度指標、有功匹配度指標和無功匹配度指標；

5、依據(jù)集群劃分綜合指標對配電網光伏集群進行劃分，確定配電網光伏集群個數(shù)和各光伏集群所包含的節(jié)點；

6、根據(jù)所述基礎數(shù)據(jù)，以棄光率最小為目標，構建目標函數(shù)；并基于所述基礎數(shù)據(jù)構建所述目標函數(shù)的電力系統(tǒng)潮流約束、節(jié)點電壓約束、支路潮流約束和dg注入功率約束；

7、在所述電力系統(tǒng)潮流約束、節(jié)點電壓約束、支路潮流約束和dg注入功率約束的約束下，對所述目標函數(shù)進行求解，生成棄光率最小時，各光伏集群的光伏容量；

8、根據(jù)各光伏集群的光伏容量對接入配電網的各光伏進行調控。

9、進一步地，所述源荷匹配度指標具體為：

10、

11、其中，為源荷匹配度指標；為集群總數(shù)；表示第幾個集群；表示第時刻的集群內光伏出力值之和；表示第時刻的集群內負荷用電量之和；

12、所述模塊度指標，具體為：

13、

14、

15、

16、其中，為模塊度指標；為電力網絡中節(jié)點和節(jié)點之間的連邊權重；為電力網絡中所有邊的權重之和；為連接節(jié)點的所有邊權重之和；為連接節(jié)點的所有邊權重之和；表示節(jié)點和節(jié)點是否屬于同一集群，在節(jié)點和節(jié)點屬于同一集群時，取值為1，在節(jié)點和節(jié)點不屬于同一集群時，取值為0；

17、所述有功匹配度指標，具體為：

18、

19、其中，為有功匹配度指標；為集群個數(shù);為第個集群內所有光伏電源有功出力最大值之和;為第個集群內各節(jié)點負荷有功功率最大值之和;

20、所述無功匹配度指標，具體為：

21、

22、

23、其中，為無功匹配度指標；為集群的群內無功匹配量；為集群個數(shù)；為集群內光伏的無功供應值；為集群內節(jié)點的無功功率需求值；

24、所述集群劃分綜合指標，具體為：

25、

26、其中，為集群劃分綜合指標；、、和為權重參數(shù)。

27、進一步地，所述目標函數(shù)具體為：

28、

29、其中，為目標函數(shù)；為節(jié)點的電流值；節(jié)點所在支路的電阻值；為配電網中支路數(shù)目。

30、進一步地，所述電力系統(tǒng)潮流約束，具體為：

31、

32、其中，為注入節(jié)點的有功功率；為注入節(jié)點的無功功率；為節(jié)點的電壓幅值；包含系統(tǒng)中所有與節(jié)點相連的節(jié)點；為節(jié)點導納矩陣的實部；為節(jié)點導納矩陣的虛部；為節(jié)點和節(jié)點之間的相角差；

33、所述節(jié)點電壓約束，具體為：

34、

35、其中，為節(jié)點的電壓幅值上限，為節(jié)點的電壓幅值下限；為節(jié)點的電壓幅值；

36、所述支路潮流約束，具體為：

37、

38、其中，為線路的有功功率；為線路允許通過的最大有功功率；

39、所述dg注入功率約束，具體為：

40、

41、其中，為配電網注入的分布式光伏有功功率；為配電網可注入的分布式光伏最大有功功率。

42、進一步地，還包括：根據(jù)粒子群算法和灰狼算法生成優(yōu)化配置模型；

43、所述依據(jù)集群劃分綜合指標對配電網光伏集群進行劃分，確定配電網光伏集群個數(shù)和各光伏集群所包含的節(jié)點，包括：

44、根據(jù)優(yōu)化配置模型和集群劃分綜合指標對配電網光伏集群進行劃分，確定配電網光伏集群個數(shù)和各光伏集群所包含的節(jié)點。

45、進一步地，所述根據(jù)粒子群算法和灰狼算法生成優(yōu)化配置模型，包括：

46、根據(jù)粒子群算法構建基本粒子群的數(shù)學模型；其中，基本粒子群的數(shù)學模型中包含粒子的位置；

47、根據(jù)灰狼算法構建灰狼包圍獵物的數(shù)學模型；其中，灰狼包圍獵物的數(shù)學模型中包含灰狼當前位置、灰狼相關的若干領導狼的位置和灰狼與各領導狼之間的距離；

48、將粒子的位置作為灰狼算法中灰狼當前位置；

49、根據(jù)粒子的位置、各領導狼的位置和各領導狼與粒子的位置之間的距離確定用于求解粒子最終位置的優(yōu)化配置模型。

50、進一步地，所述根據(jù)優(yōu)化配置模型和集群劃分綜合指標對配電網光伏集群進行劃分，確定配電網光伏集群個數(shù)和各光伏集群所包含的節(jié)點，包括：

51、在不同權重組合的集群劃分綜合指標下，根據(jù)優(yōu)化配置模型對配電網光伏集群進行劃分，在粒子最終的位置確定時，得到配電網光伏集群個數(shù)和各光伏集群所包含的節(jié)點。

52、在上述方法項實施例的基礎上，本發(fā)明對應提供了裝置項實施例；

53、本發(fā)明一實施例對應提供了一種配電網分布式光伏調控裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊、指標建立模塊、集群劃分模塊、目標函數(shù)構建模塊、函數(shù)求解模塊以及調控模塊；

54、所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取配電網的基礎數(shù)據(jù)；其中，所述基礎數(shù)據(jù)包括：各時刻集群內光伏出力值、各時刻負荷用電量、各節(jié)點間連邊權重、各節(jié)點負荷有功功率最大值、各集群內光伏無功供應值、各集群內節(jié)點的無功功率需求值、各節(jié)點電流值、各節(jié)點所在支路電阻值、注入各節(jié)點的有功功率、注入各節(jié)點的無功功率、各節(jié)點電壓幅值、各節(jié)點導納矩陣、各節(jié)點間相角差、各節(jié)點電壓幅值上限、各節(jié)點電壓幅值下限、配電網中支路數(shù)目、各節(jié)點間連接數(shù)據(jù)、各線路有功功率、各線路允許通過的最大有功功率、分布式光伏有功功率和配電網可注入的分布式光伏最大有功功率；

55、所述指標建立模塊，用于根據(jù)所述基礎數(shù)據(jù)建立集群劃分綜合指標；其中，所述集群劃分綜合指標包括：源荷匹配度指標、模塊度指標、有功匹配度指標和無功匹配度指標；

56、所述集群劃分模塊，用于依據(jù)集群劃分綜合指標對配電網光伏集群進行劃分，確定配電網光伏集群個數(shù)和各光伏集群所包含的節(jié)點；

57、所述目標函數(shù)構建模塊，用于根據(jù)所述基礎數(shù)據(jù)，以棄光率最小為目標，構建目標函數(shù)；并基于所述基礎數(shù)據(jù)構建所述目標函數(shù)的電力系統(tǒng)潮流約束、節(jié)點電壓約束、支路潮流約束和dg注入功率約束；

58、所述函數(shù)求解模塊，用于在所述電力系統(tǒng)潮流約束、節(jié)點電壓約束、支路潮流約束和dg注入功率約束的約束下，對所述目標函數(shù)進行求解，生成棄光率最小時，各光伏集群的光伏容量；

59、所述調控模塊，用于根據(jù)各光伏集群的光伏容量對接入配電網的各光伏進行調控。

60、本發(fā)明另一實施例提供了一種終端設備，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述發(fā)明實施例所述的一種配電網分布式光伏調控方法。

61、本發(fā)明另一實施例提供了一種存儲介質，所述存儲介質包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述存儲介質所在設備執(zhí)行上述發(fā)明實施例所述的一種配電網分布式光伏調控方法。

62、通過實施本發(fā)明具有如下有益效果：

63、本發(fā)明提供了一種配電網分布式光伏調控方法、裝置、終端設備及存儲介質，該調控方法，通過獲取配電網的基礎數(shù)據(jù)，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)建立包含源荷匹配度指標、模塊度指標、有功匹配度指標和無功匹配度指標的集群劃分綜合指標，進而根據(jù)集群劃分綜合指標對配電網光伏集群進行劃分，確定配電網光伏集群個數(shù)和各光伏集群所包含的節(jié)點；根據(jù)基礎數(shù)據(jù)，以棄光率最小為目標建立目標函數(shù)及其對應的電力系統(tǒng)潮流約束、節(jié)點電壓約束、支路潮流約束和dg注入功率約束，并在上述約束下對目標函數(shù)進行求解，生成棄光率最小時，各光伏集群的光伏容量，進而根據(jù)各光伏集群的光伏容量對接入配電網的各光伏進行調控；通過引入源荷匹配度指標，彌補集群劃分時有功匹配度與無功匹配度的不足，能反映配電網中光伏出力與負荷用電的匹配情況，繼而在提高光伏集群劃分和光伏調控效果。