一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法与流程

1.本发明涉及配电网区域划分技术领域，尤其涉及一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法。


背景技术：

2.配电网处于电力系统末端，与用户负荷直接相连、关系密切，承担着保障国家和人民群众经济财产安全的重要任务，在电力系统中起到了非常关键的作用，我们国家的地域面积非常广，每个区域的发展情况也存在着差异，所以，每个区域对电量的使用情况也有着不同的需求。
3.针对现有技术存在以下问题：
4.如果在进行电网建设的过程中，每个区域的配电网都按照统一的标准进行建设，那么就会出现资源浪费的情况，不能保证电力设备和资源的有效利用。想要避免这种现象的发生，就需要进行配电网的供电区域划分，根据每个区域的用电需求进行区域供电，这样才可以保证电力系统的有效应用。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明提供了一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，能够解决现有方法大多会造成资源浪费，电力设备和资源无法有效利用的问题。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，包括：
9.选定要进行划分的供电区域范围；
10.建立供电区域划分的评价指标体系；
11.分析供电区域指标的分布情况，进行供电区域划分。
12.作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：所述供电区域划分指标体系包括政治体系、经济体系、源网荷储体系，所述政治体系即行政级别划分，所述经济体系包括人均国内生产总值、人均用电量、人均生活用电量、单位gdp电耗，所述源网荷储体系包括风电场的不平衡度和分布式电源的分布。
13.作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：所述经济体系指标采用聚类分析方法进行区域划分，所述源网荷储体系指标采用考虑不平衡度和分布式电源分布结合的方式进行区域划分。
14.作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：所述聚类分析采用系统分析法，包括，
15.将每一种样品看成一类，共n类，对第j步的分类，计算出各类与类之间的距离，合并距离最近的2类，以得到第j+1步的分类，采用2类样品两两之间平均距离的平方的平均作为类之间的距离，公式表示为：
[0016][0017]
其中，d
ij
表示样品x(i)和x
(j)
之间的距离，n
p
nq表示类g
p
和gq中的样品个数，d
pq
表示类g
p
和gq间的距离，当类g
p
和gq合并为gr：gr＝{g
p
，gq}，且nr＝n
p
+nq，则gr与其他类gk距离的递推公式为：
[0018][0019]
由j0开始，重复上述步骤，直到所有样品归为一类为止。
[0020]
作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：判断所述聚类分析的结果是否符合正态分布，若符合正态分布，建立该供电区域的划分标准；若不符合则采用其他系数聚类法重新进行聚类分析，直到聚类结果基本服从正态分布为止。
[0021]
作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：所述负荷、风电场的不平衡度的公式表示为：
[0022][0023]
其中，表示t时间段内i区域的风电出力，表示t时间段内i区域的风电消纳空间。
[0024]
作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：所述风电出力公式表示为：
[0025][0026]
其中，表示t时刻i区域风电场的出力，v
t
表示风速，v
ci
、vr和v
co
分别表示切入风速、额定风速和切出风速。pr表示i区域风电场的额定出力，a、b和c是参数，计算公式表示为：
[0027][0028]
作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：所述风电消纳空间的公式表示为：
[0029][0030]
其中，表示t时刻i区域的负荷大小，表示t时刻系统常规机组最小技术出力。
[0031]
作为本发明所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的一种优选方案，其中：对所述源网荷储体系指标的区域进行初始划分，
[0032]
如果主干线路上包含可控分布式电源，以分布式电源接入节点前的开关为区域划分界线，从根节点到线路末端依次划分为一个独立的区域，如果主干线路上不包含可控分布式电源，则考虑风电场的不平衡度进行分配；
[0033]
当时，风电出力大于风电消纳空间，持续时间较长则区域进入弃风状态,消纳贫乏，当时，风电出力小于风电消纳空间，持续时间较长则区域进入负荷需求状态,消纳富足；
[0034]
选择的区域划分为独立的区域。
[0035]
本发明的有益效果：1、本发明提供一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，通过考虑影响区域划分的因素，从政治、经济、源网荷储三方面建立了供电区域划分的指标体系，能够使供电区域的划分更加经济、合理，该方法具有较高的适应性，既适用于国家级电网公司、省级电力公司，也适用于市级或县级供电公司，能够为差异化的配电网规划设计技术导则及相关技术标准的制定奠定基础。
[0036]
2、本发明提供一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，应用聚类分析方法，对大量样本数据进行分析，样本数据量越大，供电区域划分结果就越准确，而且能同时对几个指标的大量样本数据进行聚类分析，使供电区域划分结果更加可信。
附图说明
[0037]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0038]
图1为本发明一个实施例提供的一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法流程示意图；
[0039]
图2为本发明一个实施例提供的一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的区域划分指标体系示意图；
[0040]
图3为本发明一个实施例提供的一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的类聚分析法进行供电区域划分示意图；
[0041]
图4为本发明一个实施例提供的一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法的划分前后的风电波动率曲线示意图；
[0042]
图5为本发明一个实施例提供的一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法
的划分前后的负荷波动率曲线示意图。
具体实施方式
[0043]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0044]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0045]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0046]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0047]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0048]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0049]
实施例1
[0050]
参照图1-3，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，包括：
[0051]
s1：选定要进行划分的供电区域范围；
[0052]
更进一步的，调研现有配电网供电区域划分方法及划分标准现状，分析目前存在的主要问题，选定要进行划分的供电区域范围，对其现状及影响供电区域划分的主要因素进行分析，根据影响供电区域划分的主要因素，建立供电区域划分的评价指标体系。
[0053]
s2：建立供电区域划分的评价指标体系；
[0054]
更进一步的，供电区域划分指标体系包括政治体系、经济体系、源网荷储体系，政治体系即行政级别划分，经济体系包括人均国内生产总值、人均用电量、人均生活用电量、单位gdp电耗，源网荷储体系包括风电场的不平衡度和分布式电源的分布。
[0055]
应说明的是，由于各指标的样本数据量大、数据之间的差距或离散性较大，有时会存在异常数据，需要对数据进行预处理或转换。数据处理方法是通过将原始数据进行变换，使变换后的数据离散性降低，服从或接近正态分布，平均数的大小变化受到限制，方差的大
小趋于一致。常用的数据转换方法包括平方根转换、对数转换、反正弦转换等。
[0056]
s3：分析供电区域指标的分布情况，进行供电区域划分。
[0057]
更进一步的，经济体系指标采用聚类分析方法进行区域划分，源网荷储体系指标采用考虑不平衡度和分布式电源分布结合的方式进行区域划分。
[0058]
更进一步的，聚类分析采用系统分析法，将每一种样品看成一类，共n类，对第j步的分类，计算出各类与类之间的距离，合并距离最近的2类，以得到第j+1步的分类，采用2类样品两两之间平均距离的平方的平均作为类之间的距离，公式表示为：
[0059][0060]
其中，d
ij
表示样品x(i)和x
(j)
之间的距离，n
p
nq表示类g
p
和gq中的样品个数，d
pq
表示类g
p
和gq间的距离，当类g
p
和gq合并为gr：gr＝{g
p
，gq}，且nr＝n
p
+nq，则gr与其他类gk距离的递推公式为：
[0061][0062]
由j0开始，重复上述步骤，直到所有样品归为一类为止，作出谱系聚类图。
[0063]
应说明的是，判断聚类分析的结果是否符合正态分布，若符合正态分布，建立该供电区域的划分标准；若不符合则采用其他系数聚类法重新进行聚类分析，直到聚类结果基本服从正态分布为止。
[0064]
更进一步的，源网荷储体系指标的划分中，先计算负荷、风电场的不平衡度：
[0065][0066]
其中，表示t时间段内i区域的风电出力，表示t时间段内i区域的风电消纳空间。
[0067]
应说明的是，风电出力的计算过程为：
[0068][0069]
其中，表示t时刻i区域风电场的出力，v
t
表示风速，v
ci
、vr和v
co
分别表示切入风速、额定风速和切出风速。pr表示i区域风电场的额定出力，a、b和c是参数，计算公式表示为：
[0070][0071]
应说明的是，风电消纳空间的计算过程为：
[0072][0073]
其中，表示t时刻i区域的负荷大小，表示t时刻系统常规机组最小技术出力。
[0074]
更进一步的，对源网荷储体系指标的区域进行划分，如果主干线路上包含可控分布式电源，以分布式电源接入节点前的开关为区域划分界线，从根节点到线路末端依次划分为一个独立的区域，如果主干线路上不包含可控分布式电源，则考虑风电场的不平衡度进行分配；
[0075]
当时，风电出力大于风电消纳空间，持续时间较长则区域进入弃风状态,消纳贫乏，当时，风电出力小于风电消纳空间，持续时间较长则区域进入负荷需求状态,消纳富足；
[0076]
选择的区域划分为独立的区域。
[0077]
实施例2
[0078]
参照图4-5，为本发明的一个实施例，提供了一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。
[0079]
由图4可知划分后的区域负荷峰谷差率相对减小，划分后负荷需求在一定的时间内保持更加稳定，减小了系统电源的调峰压力。
[0080]
由图5可知划分后的负荷波动率小于划分前i区域的负荷波动率则划分后的各时刻负荷集中程度比划分前的集中，减小了系统的不确定性，提高了系统供需平衡能力。
[0081]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0082]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
[0083]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0084]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精
神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：包括，选定要进行划分的供电区域范围；建立供电区域划分的评价指标体系；分析供电区域指标的分布情况，进行供电区域划分。2.如权利要求1所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：所述供电区域划分指标体系包括政治体系、经济体系、源网荷储体系，所述政治体系即行政级别划分，所述经济体系包括人均国内生产总值、人均用电量、人均生活用电量、单位gdp电耗，所述源网荷储体系包括风电场的不平衡度和分布式电源的分布。3.如权利要求2所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：所述经济体系指标采用聚类分析方法进行区域划分，所述源网荷储体系指标采用考虑不平衡度和分布式电源分布结合的方式进行区域划分。4.如权利要求1～3任一所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：所述聚类分析采用系统分析法，包括，将每一种样品看成一类，共n类，对第j步的分类，计算出各类与类之间的距离，合并距离最近的2类，以得到第j+1步的分类，采用2类样品两两之间平均距离的平方的平均作为类之间的距离，公式表示为：其中，d
ij
表示样品x
(i)
和x
(j)
之间的距离，n
p
n
q
表示类g
p
和g
q
中的样品个数，d
pq
表示类g
p
和g
q
间的距离，当类g
p
和g
q
合并为g
r
：g
r
＝{g
p
，g
q
}，且n
r
＝n
p
+n
q
，则g
r
与其他类g
k
距离的递推公式为：由j0开始，重复上述步骤，直到所有样品归为一类为止。5.如权利要求4所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：判断所述聚类分析的结果是否符合正态分布，若符合正态分布，建立该供电区域的划分标准；若不符合则采用其他系数聚类法重新进行聚类分析，直到聚类结果基本服从正态分布为止。6.如权利要求1～3或5任一所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：所述负荷、风电场的不平衡度的公式表示为：其中，表示t时间段内i区域的风电出力，表示t时间段内i区域的风电消纳空间。7.如权利要求6所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：所述风电出力公式表示为：
其中，表示t时刻i区域风电场的出力，v
t
表示风速，v
ci
、v
r
和v
co
分别表示切入风速、额定风速和切出风速。p
r
表示i区域风电场的额定出力，a、b和c是参数，计算公式表示为：8.如权利要求1～3、5或7任一所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：所述风电消纳空间的公式表示为：其中，表示t时刻i区域的负荷大小，表示t时刻系统常规机组最小技术出力。9.如权利要求8所述的配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法，其特征在于：对所述源网荷储体系指标的区域进行划分，如果主干线路上包含可控分布式电源，以分布式电源接入节点前的开关为区域划分界线，从根节点到线路末端依次划分为一个独立的区域，如果主干线路上不包含可控分布式电源，则考虑风电场的不平衡度进行分配；当时，风电出力大于风电消纳空间，持续时间较长则区域进入弃风状态,消纳贫乏，当时，风电出力小于风电消纳空间，持续时间较长则区域进入负荷需求状态,消纳富足；选择的区域划分为独立的区域。

技术总结
本发明公开了一种配电网源网荷储控制区域动态划分验证方法包括，选定要进行划分的供电区域范围；建立供电区域划分的评价指标体系，供电区域划分指标体系包括政治体系、经济体系、源网荷储体系，政治体系即行政级别划分，经济体系包括人均国内生产总值、人均用电量、人均生活用电量、单位GDP电耗，源网荷储体系包括风电场的不平衡度和分布式电源的分布；分析供电区域指标的分布情况，进行供电区域划分，经济体系指标采用聚类分析方法进行区域划分，源网荷储体系指标采用考虑不平衡度和分布式电源分布结合的方式进行区域划分。本方法可以解决现有方法大多会造成资源浪费，电力设备和资源无法有效利用的问题。资源无法有效利用的问题。资源无法有效利用的问题。


技术研发人员：李震 李庆生 张裕 张兆丰 唐学用 陈巨龙 龙家焕 张彦 杨婕睿 王林波 龙玉江 刘金森 罗宁 罗重科 宁楠
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/7/26