一种分布式光伏接入配网的优化方法及系统与流程

本发明涉及电网优化，特别涉及一种分布式光伏接入配网的优化方法及系统。

背景技术：

1、目前，随着节能减排的推进，光伏发电在全国能源体系中占据越来越重要的地位。配电网由于分布式光伏等分布式电源的大量接入存在越来越多的问题。因此，对分布式光伏的接入给配电网带来的影响及优化配置进行研究是必要的。

2、但是，现有的分布式光伏接入配网的优化方法及系统未考虑对分布式光伏接入配网前进行分布式光伏进行部分组网，且未对每个部分光伏组网寻找最佳的接入区域，只是将区域内所有分布式光伏基于系统总成本最小和容量选择最优进行接入配网。例如公开号为“cn111509766a”、专利名称为“一种分布式光伏电站接入配电网的优化方法及系统”，其方法包括以下步骤：以光伏电站在配电网的接入位置ui以及光伏电站的配置容量ppvi为决策变量，以最小化分布式光伏电站接入后配电网的年建设投资和运行的总费用为目标函数，来建立上层模型；以分布式光伏电站在四个季节典型日的随机波动出力psj,t为控制变量，以最大化配电网年运行网损电量费用clos为目标来建立下层模型；在不确定变量psj,t波动集合内，寻找使得配电网年运行网损电量费用最大的不确定变量变化场景，并定义该场景为极端场景；通过上层和下层模型的交替迭代计算，得到在光伏电站出力不确定波动范围内都能满足系统安全运行限制要求同时使系统总成本最小的光伏并网点和容量选择最优配置方案。但是该专利只是实现了将区域内所有分布式光伏基于系统总成本最小和容量选择最优进行接入配网，未考虑到对分布式光伏接入配网前进行分布式光伏的部分组网，且未对每个部分组网寻找最佳的接入区域。

3、因此，本发明提出了一种分布式光伏接入配网的优化方法及系统，用以分布式光伏接入配网前对分布式光伏进行部分组网，对部分光伏组网寻找了最佳的接入区域。

技术实现思路

1、本发明提供一种分布式光伏接入配网的优化方法及系统，用以根据所有分布式光伏点输出位置处在连续时间段内的输出电压与输出电流获得所有分布式光伏点的有功功率与无功功率，对区域内子区域进行光伏可接入判断，精确地获得所有子区域中能接入分布式光伏点的电能输出的部分子区域，基于所有分布式光伏点的有功功率与无功功率精准地将所有分布式光伏点分类为核心光伏点和非核心光伏点，将核心光伏点与非核心光伏点的联系度作为矩阵元素构建联系矩阵，通过联系矩阵对核心光伏点与非核心光伏点进行精准匹配，确定出所有非核心光伏点所属的核心光伏点，通过将所有非核心光伏点与所属的核心光伏点进行电路直连获得多个核心光伏点网，实现了多个适合集中接入配网的分布式光伏点进行组网，便于后续接入配网，通过每个核心光伏点网中的核心光伏点位置精确地确定出每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域，使得每个核心光伏点网能够最好地接入配网。

2、本发明提供一种分布式光伏接入配网的优化方法，包括：

3、s1：基于区域内所有分布式光伏点输出位置处在连续时间段内的输出电压与输出电流，确定出所有分布式光伏点的有功功率与无功功率；

4、s2：对区域中的所有子区域进行光伏可接入判断，获得判断结果，根据判断结果将所有子区域分类为光伏不可接入区域和光伏可接入区域；

5、s3：基于所有分布式光伏点的有功功率与无功功率，将所有分布式光伏点分类为核心光伏点和非核心光伏点，基于所有核心光伏点与非核心光伏点的联系度构建联系矩阵；

6、s4：基于联系矩阵对核心光伏点与非核心光伏点进行匹配，确定出所有非核心光伏点所属的核心光伏点；

7、s5：将所有非核心光伏点与所属的核心光伏点进行直连，获得多个核心光伏点网，基于每个核心光伏点网中的核心光伏点位置确定出每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域，并将每个核心光伏点网的核心光伏点的输出端接入至每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域的输入端。

8、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，s1：基于区域内所有分布式光伏点输出位置处在连续时间段内的输出电压与输出电流，确定出所有分布式光伏点的有功功率与无功功率，包括：

9、s101：基于实时获取区域内所有分布式光伏点输出位置处在连续时间段内的输出电压与输出电流，拟合出区域内每个分布式光伏点输出位置处的电压值波形与电流值波形；

10、s102：确定出区域内每个分布式光伏点输出位置处电压值波形与电流值波形的相位差，基于相位差、电压值波形中的电压有效值与电流值波形中的电流有效值，确定出区域内每个分布式光伏点输出位置处的有功功率与无功功率。

11、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，s2：对区域中的所有子区域进行光伏可接入判断，获得判断结果，根据判断结果将所有子区域分类为光伏不可接入区域和光伏可接入区域，包括：

12、s201：获取区域内电力系统相关数据，基于电力系统相关数据对区域进行划分，获得区域的所有子区域；

13、s202：对获得的所有子区域进行光伏可接入判断，根据判断结果将所有子区域分类为光伏不可接入区域和光伏可接入区域。

14、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，s201：获取区域内电力系统相关数据，基于电力系统相关数据对区域进行划分，获得区域的所有子区域，包括：

15、获取区域内电力系统相关数据，并基于区域内电力系统相关数据确定出区域内整条主电缆上各点的瞬时电压；

16、按照预设长度对区域内的整条主电缆进行切分，获得区域内的所有主电缆段，获取区域内所有主电缆段的瞬时电压；

17、将所有主电缆段中瞬时电压小于预设电缆最大电压的主电缆段的供电区域设为整个区域的子区域，并将所有主电缆段中瞬时电压不小于预设电缆最大电压的主电缆段继续进行等长度的对半切分；

18、将对半切分后获得的两个子电缆段中瞬时电压小于预设电缆最大电压的子电缆段的供电区域设为整个区域的子区域，并将对半切分后获得的两段子电缆段中瞬时电压不小于预设电缆最大电压的子电缆段继续进行等长度的对半切分，直至本次对半切分后获得的新的两段子电缆段的瞬时电压都小于预设电缆最大电压，将当前获得的所有再未经切分过的子电缆段的供电区域当作区域的子区域。

19、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，s202：对获得的所有子区域进行光伏可接入判断，根据判断结果将所有子区域分类为光伏不可接入区域和光伏可接入区域，包括：

20、获取区域内的所有分布式光伏点输出位置的瞬时电压；

21、获取区域内的所有子区域，将每个子区域的子电缆段的瞬时电压与所有分布式光伏点输出位置的瞬时电压中的最大值进行求和，获得对应子电缆段的和值；

22、将和值小于预设电缆最大电压的所有子电缆段的子区域当作光伏可接入区域，将和值不小于预设电缆最大电压的所有子电缆段的子区域当作光伏不可接入区域。

23、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，基于所有分布式光伏点的有功功率与无功功率，将所有分布式光伏点分类为核心光伏点和非核心光伏点，包括：

24、对所有分布式光伏点进行序号定义，并基于所有分布式光伏点的有功功率与无功功率以及定义后获得的序号，确定出每个分布式光伏点与其余光伏点的联系度，如下：

25、；

26、式中，为序号为的分布式光伏点和序号为的分布式光伏点之间的相似度，为序号为的分布式光伏点的有功功率，为序号为的分布式光伏点的无功功率，为序号为的分布式光伏点的有功功率，为序号为的分布式光伏点的无功功率，为序号为的分布式光伏点和序号为j的分布式光伏点之间的联系度，为序号为的分布式光伏点和除序号为的分布式光伏点之外剩余的所有分布式光伏点之间的相似度中的最小值，为序号为的分布式光伏点和除序号为的分布式光伏点之外剩余的所有分布式光伏点之间的相似度中的最大值；

27、将每个分布式光伏点与除当前分布式光伏点以外剩余的每个分布式光伏点的联系度中，大于预设联系度的联系度总个数大于5的分布式光伏点作为核心光伏点，并将每个分布式光伏点与除当前分布式光伏点以外剩余的每个分布式光伏点的联系度中，大于预设联系度的联系度总个数不大于5的分布式光伏点作为非核心光伏点。

28、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，基于所有核心光伏点与非核心光伏点的联系度构建联系矩阵，包括：

29、对所有核心光伏点与非核心光伏点进行序数定义，基于所有核心光伏点与非核心光伏点的联系度以及所有核心光伏点与非核心光伏点被定义后的序数，构建矩阵如下：

30、；

31、其中，为联系矩阵，为第1个核心光伏点与第1个非核心光伏点之间的联系度，为第1个核心光伏点与第2个非核心光伏点之间的联系度，为第1个核心光伏点与第个非核心光伏点之间的联系度,为非核心光伏点的总数，为第2个核心光伏点与第1个非核心光伏点之间的联系度，为第2个核心光伏点与第2个非核心光伏点之间的联系度，为第2个核心光伏点与第个非核心光伏点之间的联系度，为第个核心光伏点与第1个非核心光伏点之间的联系度，为核心光伏点的总数，为第个核心光伏点与第2个非核心光伏点之间的联系度，为第个核心光伏点与第个非核心光伏点之间的联系度。

32、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，s4：基于联系矩阵对核心光伏点与非核心光伏点进行匹配，确定出所有非核心光伏点所属的核心光伏点，包括：

33、获取联系矩阵，将联系矩阵中的单个元素的所在行和所在列中的所有元素从联系矩阵中删除，获得联系矩阵中对应元素的相关矩阵；

34、将联系矩阵的每列元素的所有相关矩阵的秩中的最大值对应的相关矩阵对应的元素对应的核心光伏点，当作对应列代表的非核心光伏点所属的核心光伏点。

35、优选的，分布式光伏接入配网的优化方法，s5：将所有非核心光伏点与所属的核心光伏点进行直连，获得多个核心光伏点网，基于每个核心光伏点网中的核心光伏点位置确定出每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域，并将每个核心光伏点网的光伏电从核心光伏点位置处接入至每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域，包括：

36、将所有非核心光伏点与所属的核心光伏点进行直连，获得每个核心光伏点网；

37、选取出与每个核心光伏点网中的核心光伏点在实际区域的位置之间距离最近的光伏可接入区域，作为对应核心光伏点网的最佳光伏可接入区域；

38、将每个核心光伏点网的核心光伏点的输出端接入至每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域的输入端。

39、优选的，分布式光伏接入配网的优化系统，用于执行实施例1至9中任一一种分布式光伏接入配网的优化方法，包括：

40、获取模块，用于基于区域内所有分布式光伏点输出位置处在连续时间段内的输出电压与输出电流，确定出所有分布式光伏点的有功功率与无功功率；

41、划分模块，用于对区域中的所有子区域进行光伏可接入判断，获得判断结果，根据判断结果将所有子区域分类为光伏不可接入区域和光伏可接入区域；

42、矩阵模块，用于基于所有分布式光伏点的有功功率与无功功率，将所有分布式光伏点分类为核心光伏点和非核心光伏点，基于所有核心光伏点与非核心光伏点的联系度构建联系矩阵；

43、匹配模块，用于基于联系矩阵对核心光伏点与非核心光伏点进行匹配，确定出所有非核心光伏点所属的核心光伏点；

44、接入模块，用于将所有非核心光伏点与所属的核心光伏点进行直连，获得多个核心光伏点网，基于每个核心光伏点网中的核心光伏点位置确定出每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域，并将每个核心光伏点网的核心光伏点的输出端接入至每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域的输入端。

45、本发明相对于现有技术产生的有益效果为：根据所有分布式光伏点输出位置处在连续时间段内的输出电压与输出电流精确地获得所有分布式光伏点的有功功率与无功功率，对区域进行划分，获得所有子区域，便于后续光伏可接入判断，对子区域进行光伏可接入判断，精确地获得所有子区域中能接入分布式光伏点的电能输出的部分子区域，基于所有分布式光伏点的有功功率与无功功率精准地将所有分布式光伏点分类为核心光伏点和非核心光伏点，将核心光伏点与非核心光伏点的联系度作为矩阵元素构建联系矩阵，通过联系矩阵对核心光伏点与非核心光伏点进行精准匹配，确定出所有非核心光伏点所属的核心光伏点，通过将所有非核心光伏点与所属的核心光伏点进行电路直连获得多个核心光伏点网，实现了多个适合集中接入配网的分布式光伏点进行组网，便于后续接入配网，通过每个核心光伏点网中的核心光伏点位置精确地确定出每个核心光伏点网的最佳光伏可接入区域，实现了每个核心光伏点网能够最好地接入配网。

46、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的本技术文件中所特别指出的结构来实现和获得。

47、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。