基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115995841A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202211450908.3(22)申请日2022.11.18(71)申请人上海电力大学地址201306上海市浦东新区沪城环路1851号(72)发明人陈辉王利雪黄和平龚春阳延菲张傲(74)专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204专利代理师陈龙梅(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)H02J3/46(2006.01)H02J3/06(2006.01)G06F18/2321(2023.01)权利要求书3页说明书7页附图4页(54)发明名称基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法(57)摘要本发明提供了一种基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤S1，根据配电网数据和光伏节点数据进行牛顿‑拉夫逊法潮流计算，获得配电网中各节点的有功‑电压灵敏度矩阵和无功‑电压灵敏度矩阵，进一步获得综合电压灵敏度矩阵；步骤S2，对综合电压灵敏度矩阵依次进行标准化处理和对数处理，基于处理后的综合电压灵敏度矩阵计算各节点间的电气距离，由电气距离构建电气距离矩阵；步骤S3，基于密度峰值聚类算法根据电气距离矩阵对配电网进行集群划分。总之，本方法能够很好地实现对光伏集群进行稳定地划分聚类，且集群间交互支路上流经的功率也更稳定。CN115995841ACN115995841A权利要求书1/3页1.一种基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，根据配电网数据和光伏节点数据进行牛顿‑拉夫逊法潮流计算，获得所述配电网中各节点的有功‑电压灵敏度矩阵和无功‑电压灵敏度矩阵，基于所述有功‑电压灵敏度矩阵和所述无功‑电压灵敏度矩阵获得综合电压灵敏度矩阵；步骤S2，对所述综合电压灵敏度矩阵依次进行标准化处理和对数处理，基于处理后的所述综合电压灵敏度矩阵计算所述各节点间的电气距离，由所述电气距离构建电气距离矩阵；步骤S3，基于密度峰值聚类(DPC)算法根据所述电气距离矩阵对所述配电网进行集群划分，其中，所述配电网数据为电网拓扑结构、线路阻抗和节点功率数据，所述光伏节点数据为光伏接入节点后，输入所述配电网的有功功率数据和无功功率数据。2.根据权利要求1所述的基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法，其特征在于：其中，在步骤S1中，所述配电网为正常型配电网，在进行牛顿‑拉夫逊法潮流计算之前，对所述光伏节点数据进行滤波消除数据噪音。3.根据权利要求1所述的基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法，其特征在于：在步骤S1中，所述配电网为树形拓扑配电网，在获得综合电压灵敏度矩阵之前进行如下计算：根据所述树形拓扑配电网的根节点的电压幅值和电压相角，基于回代法计算节点电压；根据所述阻抗数据和所述节点功率数据获得功率损耗；根据所述功率损耗和支路流出功率计算馈入功率，其中，所述馈入功率减去本支路所需功率的结果为功率差，当功率差大于0时，剩余功率馈入至下一支路，获得所述综合电压灵敏度矩阵中的根节点功率值；当功率差等于0时，获得所述综合电压灵敏度矩阵中的根节点功率值。4.根据权利要求1所述的基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法，其特征在于：其中，在所述步骤S1中，对所述牛顿‑拉夫逊法潮流计算方程进行矩阵变换，得到所述有功‑电压灵敏度矩阵和所述无功‑电压灵敏度矩阵，所述牛顿‑拉夫逊法潮流计算方程如下：经由矩阵变换得到：基于变换后的矩阵得到所述有功‑电压灵敏度矩阵，所述有功‑电压灵敏度矩阵公式如下：2CN115995841A权利要求书2/3页基于变换后的矩阵得到所述无功‑电压灵敏度矩阵，所述无功‑电压灵敏度矩阵公式如下：所述综合电压灵敏度矩阵公式如下：S＝SPV+SQV，式中，N即BQδ、H即APδ、J即CPV、L即DQV为所述牛顿‑拉夫逊法潮流算法中用于标识节点注入功率波动和节点电压变化关系的参数，N、H、J、L组成的矩阵为雅可比矩阵，ΔP＝[ΔP1,TTΔP2,…,ΔPN],ΔQ＝[ΔQ1,ΔQ2,…ΔQN]，ΔPi＝Pi‑P′i,Pi为注入有功功率前节点i的功率值，P′i表示注入有功功率后的节点i的功率值，Qi为注入无功功率前节点i的功率值，Q′i表示注入无功功率后的节点i的功率值，Δδ为节点电压相角的变化量矩阵，ΔU为节点电压幅值的变化量矩阵。5.根据权利要求1所述的基于DPC算法的分布式光伏集群划分方法，其特征在于：其中，所述步骤S2包括以下子步骤，步骤S2‑1,对所述综合电压灵敏度矩阵进行标准化处理得到标准化矩阵，所述标准化处理公式如下：式中Sij为节点j注入功率后对节点i电压的影响程度，即节点i和节点j之间的综合电压灵敏度，步骤S2‑2,所述标准化矩阵进行对数处理得到对