基于复杂网络理论的两阶段配电网电压无功分区方法与流程

1.本发明涉及一种电压无功分区方法，具体为基于复杂网络理论的两阶段配电网电压无功分区方法，属于电压分区技术领域。


背景技术：

2.随着我国用电需求的不断增加，未来的发展形势中对于配电网的电压无功分区会逐步的完善，由于现在配电网的网架结构十分的复杂，对电网进行分区，使得具有强耦合性质的节点作为同一区域，弱耦合节点分在不同区域，可以提高电压控制的性能。
3.现有的配电网电压无功分区的方法大多都是采用单阶段独自循环的模式，即通过一个独立的分区配置系统来完成复杂的配电网络电压分区，这样利用单阶段的不断循环来完成最终的分区，这样的方式若是在分区的判别过程中陷入了死循环，那么就会导致分区持续地进行，以此这一类的分区方法大多会设置有一定的判别误差来避免死循环，相应的这种单阶段的电压分区方法也不够精准。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供基于复杂网络理论的两阶段配电网电压无功分区方法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，基于复杂网络理论的两阶段配电网电压无功分区方法，所述分区方法包括以下几个步骤：
6.第一步：首先获取配电网电力系统的基础参数，然后对基础参数进行统计输入；
7.第二步：对输入的基础参数进行电压中枢点的数量确认，并将确认好的电压中枢点进行分段统计；
8.第三步：进行两个阶段的无功电压分区操作，第一阶段是先进行无功电压的分区，然后对分区后的无功电压区段进行指标校验，经过第一阶段判定完成后，输出有效电压分区，然后将无效电压分区输入至第二阶段，根据选择合适的中枢点类间距离进行第二阶段的电压分区，之后在进行第二阶段电压分区的判别，判别完成输出第二阶段电压分区；
9.第四步：合并第一阶段和第二阶段的电压分区，归总出最终无功电压分区。
10.优选的，所述电力系统的基础参数包括电路节点参数、变压节点参数和线路节点参数。
11.优选的，所述指标校验是对无功储备和灵敏度指标进行校验，所述校验方法包括以下几个步骤：
12.s1：无功电压灵敏度计算；
13.s2：计算样本矩阵和相关矩阵，且对计算的特征值进行数值排列；
14.s3：灵敏度矩阵和中枢点矩阵的计算。
15.优选的，所述校验方法的计算数据作为分区指标的判别标准；
16.若是分区指标符合判别标准，则输出该电压分区；
17.若是指标不符合，则将该段分区输送至第二阶段进行重新区段划分。
18.优选的，所述第二阶段的电压分区是基于边介法的社区发现方法进行拓扑网络的分区，分区之后在判断该区是否存在孤立节点；
19.若没有孤立节点，则输出相应的第二阶段分区；
20.若存在孤立节点，则将该第二阶段分区重新输入至选择合适的中枢点类间距离再次进行分区，分区之后重新进行孤立节点判断，直到输出所有的第二阶段电压分区。
21.优选的，所述第二极端的判别方法包括以下步骤：
22.第一：局部电压稳定性计算，计算节点电压局部稳定性；
23.第二：计算样本矩阵和相关矩阵，所述相关矩阵为各负荷节点之间的距离；
24.第三：中枢点电气距离计算，所述电气距离为各符合节点到中枢点之间的距离。
25.本发明的有益效果是：
26.其一、本发明通过两个阶段的无功电压分区，避免出现单阶段死循环分区问题的出现，且利用第二阶段能够很好地调整一阶段判别过程中出现的不合理点，这样通过双阶段共同分区之后，再进行分区的汇总，以此就使得电压分区更加准确。
27.其二、本发明第二阶段的电压分区循环能够弥补第一阶段分区所造成的排布不均的问题，通过第一阶段的分区帅选，再进行第二阶段的分区，这样就使得整个分区过程会更加的快速合理。
附图说明
28.图1为本发明整体分区方法流程示意图；
29.图2为本发明校验方法的计算流程示意图；
30.图3为本发明第二阶段判别方法阶段流程示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-3所示，基于复杂网络理论的两阶段配电网电压无功分区方法，所述分区方法包括以下几个步骤：
33.第一步：首先获取配电网电力系统的基础参数，然后对基础参数进行统计输入；
34.作为本发明的一种技术优化方案，所述电力系统的基础参数包括电路节点参数、变压节点参数和线路节点参数。
35.第二步：对输入的基础参数进行电压中枢点的数量确认，并将确认好的电压中枢点进行分段统计；
36.第三步：进行两个阶段的无功电压分区操作，第一阶段是先进行无功电压的分区，然后对分区后的无功电压区段进行指标校验，经过第一阶段判定完成后，输出有效电压分区，然后将无效电压分区输入至第二阶段，根据选择合适的中枢点类间距离进行第二阶段的电压分区，之后在进行第二阶段电压分区的判别，判别完成输出第二阶段电压分区；
37.作为本发明的一种技术优化方案，所述指标校验是对无功储备和灵敏度指标进行校验，所述校验方法包括以下几个步骤：
38.s1：无功电压灵敏度计算；
39.s2：计算样本矩阵和相关矩阵，且对计算的特征值进行数值排列；
40.利用下述公式计算分区个数：
[0041][0042]
其中，λi为样本相关矩阵的特征值，m为分区个数。
[0043]
s3：灵敏度矩阵和中枢点矩阵的计算。
[0044]
作为本发明的一种技术优化方案，所述校验方的计算数据作为分区法
[0045]
指标的判别标准；
[0046]
若是分区指标符合判别标准，则输出该电压分区；
[0047]
若是指标不符合，则将该段分区输送至第二阶段进行重新区段划分。
[0048]
作为本发明的一种技术优化方案，所述第二阶段的电压分区是基于边介法的社区发现方法进行拓扑网络的分区，分区之后在判断该区是否存在孤立节点；
[0049]
若没有孤立节点，则输出相应的第二阶段分区；
[0050]
若存在孤立节点，则将该第二阶段分区重新输入至选择合适的中枢点类间距离再次进行分区，分区之后重新进行孤立节点判断，直到输出所有的第二阶段电压分区。
[0051]
作为本发明的一种技术优化方案，所述第二阶段的判别方法包括以下步骤：
[0052]
第一：局部电压稳定性计算，计算节点电压局部稳定性；
[0053]
第二：计算样本矩阵和相关矩阵，所述相关矩阵为各负荷节点之间的距离；
[0054]
第三：中枢点电气距离计算，所述电气距离为各符合节点到中枢点之间的距离。
[0055]
第四步：合并第一阶段和第二阶段的电压分区，归总出最终无功电压分区。
[0056]
实施例：如图1所示，为整体分区方法流程示意图，其中第一阶段的指标判别需要计算节点局部电压稳定性指标，其算法为：
[0057][0058]
其中，lj为节点j局部电压稳定性指标，和为节点电压向量，z
ji
为负荷节点i，j之间的等值互阻抗，上标*表示共轭，y
ij
为符合节点之间的互导纳，si为系统对节点i等值负荷。
[0059]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。