本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)，具體涉及一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、目前，多種清潔能源發(fā)電節(jié)點已大規(guī)模接入電網(wǎng)并逐年增長形成復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而且分布式能源等交互設(shè)施也越來越多，使得電網(wǎng)系統(tǒng)從無源網(wǎng)變成有源網(wǎng)，電力系統(tǒng)潮流也由單向流動轉(zhuǎn)變?yōu)榱穗p向互動，對電力系統(tǒng)的優(yōu)化配置能力提出了更高的要求。智能電網(wǎng)通過引入多種電力電子變換、補償和控制的技術(shù)手段，能夠有效地實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的柔性調(diào)節(jié)，支撐由風能和太陽能等清潔能源發(fā)電節(jié)點大規(guī)模集中接入所帶來的電力系統(tǒng)運行方式多變、潮流走向轉(zhuǎn)換頻繁的電網(wǎng)運行需求。

2、柔性交流輸電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)是電力行業(yè)中常用的先進輸配電技術(shù)，其利用電力電子器件將通信技術(shù)、電力電子和智能控制結(jié)合，可有效應(yīng)對電力系統(tǒng)的潮流控制、無功補償以及電能質(zhì)量問題，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的柔性調(diào)節(jié)。靜止無功補償器通過內(nèi)部的可變輸電電納來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的等效阻抗，從而調(diào)整系統(tǒng)電壓，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的柔性交流輸電控制器。目前，智能電網(wǎng)通過柔性交流輸電系統(tǒng)控制清潔能源發(fā)電節(jié)點的節(jié)點電壓時，僅獨立考慮單個靜止無功補償器對清潔能源發(fā)電節(jié)點的電壓調(diào)控，忽略了跨區(qū)域電力系統(tǒng)中多個靜止無功補償器間存在的交互影響，造成不同發(fā)電節(jié)點之間的干擾增強，使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，進而導(dǎo)致對電力系統(tǒng)的柔性調(diào)節(jié)性能下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備，以解決現(xiàn)有的問題。

2、本發(fā)明的一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明一個實施例提供了一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法，該方法包括以下步驟：

4、獲取電網(wǎng)中每個發(fā)電節(jié)點的若干節(jié)點電壓序列以及發(fā)電節(jié)點之間的距離；

5、利用不同發(fā)電節(jié)點之間的距離、節(jié)點電壓的整體差異，以及節(jié)點電壓序列之間的相關(guān)性得到的節(jié)點差異值，對電網(wǎng)中所有發(fā)電節(jié)點進行聚類，得到若干節(jié)點簇；

6、獲取電網(wǎng)中所有發(fā)電節(jié)點的初始觸發(fā)角，隨機生成各發(fā)電節(jié)點的新觸發(fā)角，并利用粒子群優(yōu)化算法對所有新觸發(fā)角進行優(yōu)化迭代，在迭代過程中計算各節(jié)點簇的節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重和節(jié)點簇之間的節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度，所述節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重基于節(jié)點電壓與額定電壓的差異及觸發(fā)角變化量確定，所述節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度基于節(jié)點差異值和新觸發(fā)角確定；將所述節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重和節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度的綜合結(jié)果作為粒子群優(yōu)化算法中的適應(yīng)度；當?shù)K止時輸出最優(yōu)觸發(fā)角控制向量；

7、利用最優(yōu)觸發(fā)角控制向量對電網(wǎng)中每個發(fā)電節(jié)點的靜止無功補償器內(nèi)的晶閘管進行控制調(diào)節(jié)。

8、優(yōu)選的，所述節(jié)點簇的具體獲取方法為：

9、根據(jù)任意兩個發(fā)電節(jié)點間的距離、節(jié)點電壓的整體差異，以及所有節(jié)點電壓序列擬合后兩個發(fā)電節(jié)點分別對應(yīng)的電壓平滑序列之間的相關(guān)性，計算任意兩個發(fā)電節(jié)點的節(jié)點差異值；

10、以電網(wǎng)中不同發(fā)電節(jié)點之間的節(jié)點差異值作為dbscan算法的距離度量方式，并利用dbscan算法對智能電網(wǎng)中所有發(fā)電節(jié)點進行聚類，得到若干聚類簇，并將任意聚類簇記為節(jié)點簇。

11、優(yōu)選的，所述電壓平滑序列的具體獲取方法為：

12、采用最大最小值歸一化的方法將所有發(fā)電節(jié)點的每個節(jié)點電壓序列中的節(jié)點電壓進行歸一化處理，得到電壓歸一化序列；并將電壓歸一化序列作為多項式擬合算法的輸入，輸出電壓歸一化序列的擬合曲線，并將電壓歸一化序列在擬合曲線上的擬合值組成新的序列，記為電壓平滑序列。

13、優(yōu)選的，所述隨機生成各發(fā)電節(jié)點的新觸發(fā)角，并利用粒子群優(yōu)化算法對所有新觸發(fā)角進行優(yōu)化迭代，包括的具體方法為：

14、在區(qū)間中隨機取值形成長度與初始觸發(fā)角控制向量相同的向量，記為電網(wǎng)的新觸發(fā)角控制向量，將新觸發(fā)角控制向量中的元素記為新觸發(fā)角，獲取個新觸發(fā)角控制向量作為初始種群，并采用粒子群優(yōu)化算法，對初始種群進行優(yōu)化迭代，每一次優(yōu)化迭代輸出對應(yīng)迭代次序下的新觸發(fā)角控制向量，其中、和分別為預(yù)設(shè)的第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)。

15、優(yōu)選的，所述節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重的具體獲取方法為：

16、在粒子群優(yōu)化算法對初始種群的優(yōu)化迭代過程中，分析任意節(jié)點簇中所有發(fā)電節(jié)點的節(jié)點電壓序列與電網(wǎng)的額定電壓的數(shù)值水平差異，以及初始觸發(fā)角控制向量與對應(yīng)迭代次序下的新觸發(fā)角控制向量之間的角度差異，得到所述節(jié)點簇在任意次優(yōu)化迭代后的節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重，所述數(shù)值水平差異和所述角度差異均與所述節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重呈正相關(guān)。

17、優(yōu)選的，所述節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度的具體獲取方法為：

18、在粒子群優(yōu)化算法對初始種群的優(yōu)化迭代過程中，根據(jù)不同節(jié)點簇內(nèi)發(fā)電節(jié)點之間的節(jié)點差異值以及優(yōu)化迭代輸出的新觸發(fā)角，計算不同節(jié)點簇間在任意次優(yōu)化迭代后的節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度，所述節(jié)點差異值與所述節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度呈負相關(guān)，所述優(yōu)化迭代輸出的新觸發(fā)角與所述節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度呈正相關(guān)。

19、優(yōu)選的，所述適應(yīng)度的具體獲取方法為：

20、在粒子群優(yōu)化算法對初始種群的優(yōu)化迭代過程中，將所有節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重對節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度進行加權(quán)，得到任意次優(yōu)化迭代后的新觸發(fā)角控制向量的適應(yīng)度，所述節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重和節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度均與所述適應(yīng)度呈正相關(guān)。

21、優(yōu)選的，所述利用最優(yōu)觸發(fā)角控制向量對電網(wǎng)中每個發(fā)電節(jié)點的靜止無功補償器內(nèi)的晶閘管進行控制調(diào)節(jié)，包括的具體方法為：

22、獲取最優(yōu)觸發(fā)角控制向量中的每個元素，作為對應(yīng)發(fā)電節(jié)點的最優(yōu)觸發(fā)角，在各個發(fā)電節(jié)點處安裝靜止無功補償器，通過發(fā)電節(jié)點的最優(yōu)觸發(fā)角控制靜止無功補償器內(nèi)的晶閘管，改變晶閘管控制電抗器的等效阻抗。

23、一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用任意一項所述的一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法，該系統(tǒng)包括以下模塊：

24、數(shù)據(jù)采集模塊：用于獲取電網(wǎng)中每個發(fā)電節(jié)點的若干節(jié)點電壓序列以及發(fā)電節(jié)點之間的距離；

25、節(jié)點聚類模塊：用于利用不同發(fā)電節(jié)點之間的距離、節(jié)點電壓的整體差異，以及節(jié)點電壓序列之間的相關(guān)性得到的節(jié)點差異值，對電網(wǎng)中所有發(fā)電節(jié)點進行聚類，得到若干節(jié)點簇；

26、優(yōu)化迭代模塊：用于獲取電網(wǎng)中所有發(fā)電節(jié)點的初始觸發(fā)角，隨機生成各發(fā)電節(jié)點的新觸發(fā)角，并利用粒子群優(yōu)化算法對所有新觸發(fā)角進行優(yōu)化迭代，在迭代過程中計算各節(jié)點簇的節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重和節(jié)點簇之間的節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度，所述節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重基于節(jié)點電壓與額定電壓的差異及觸發(fā)角變化量確定，所述節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度基于節(jié)點差異值和新觸發(fā)角確定；將所述節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重和節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度的綜合結(jié)果作為粒子群優(yōu)化算法中的適應(yīng)度；當?shù)K止時輸出最優(yōu)觸發(fā)角控制向量；

27、電力調(diào)節(jié)模塊：用于利用最優(yōu)觸發(fā)角控制向量對電網(wǎng)中每個發(fā)電節(jié)點的靜止無功補償器內(nèi)的晶閘管進行控制調(diào)節(jié)。

28、一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)任意一項所述的一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法的步驟。

29、本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是：通過節(jié)點電壓序列相關(guān)性分析與距離聚類，形成了能夠反映電網(wǎng)拓撲特性的節(jié)點簇，相較于傳統(tǒng)全局統(tǒng)一調(diào)節(jié)策略，基于節(jié)點簇差異值的分區(qū)優(yōu)化能夠精準識別電壓薄弱環(huán)節(jié)，使發(fā)電節(jié)點的觸發(fā)角調(diào)節(jié)更具針對性；同時基于粒子群算法結(jié)合節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重與關(guān)聯(lián)度的雙維度得到的適應(yīng)度函數(shù)，實現(xiàn)了觸發(fā)角控制的協(xié)同優(yōu)化，節(jié)點簇調(diào)節(jié)權(quán)重通過量化電壓偏差與觸發(fā)角變化成本，避免單一節(jié)點過度調(diào)節(jié)，節(jié)點簇關(guān)聯(lián)度則保障了相鄰集群間的協(xié)調(diào)性，減小跨區(qū)域電力系統(tǒng)中多個靜止無功補償器間的交互影響，在保證節(jié)點電壓平衡的同時，降低不同發(fā)電節(jié)點之間的干擾，提高對電力系統(tǒng)的柔性調(diào)節(jié)性能。