考虑负荷分布特征的供电单元聚类优选方法

作     者：沈煜 李穆 杨志淳 杨帆 SHEN Yu;LI Mu;YANG Zhichun;YANG Fan

作者机构：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北武汉430077 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074 

出 版 物：《电网与清洁能源》 (Power System and Clean Energy)

年 卷 期：2023年第39卷第4期

页      面：54-62页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国网湖北省电力有限公司重大科技项目(521532220005) 

主　　题：负荷空间分布 聚类 供电单元划分 负荷密集度 单元离散度 配电网规划 

摘      要：科学合理的供电单元划分是中压配电网接线模式优选的关键,传统的供电单元划分方法通常基于平均负荷密度和供电半径,难以处理海量的配电网精确负荷空间分布信息(例如经度、纬度、负荷等)。提出了一种考虑负荷分布的聚类供电单元优选方法。首先基于供电网格内的负荷的空间坐标以及负荷,构建精确负荷空间分布数据样本集合。定义负荷密集度指标量化供电单元内部负荷分布的紧密程度,定义单元离散度指标量化供电单元之间界限的清晰度,并构建单元优选目标函数,基于样本点典型日负荷曲线的最大功率,采用聚类算法进行遍历优选,得到供电单元的初始划分方案;基于技术指导性原则定义相应的约束条件,包括最大供电半径、负荷总量以及容载比,进一步考虑负荷的时序波动特性,对初始划分方案进行调整,使得满足约束条件的供电单元内部负荷分布尽量紧密而供电单元之间的界限尽量清晰。最后结合某供电网格实际负荷空间分布三维信息作为算例,分别采用K-means以及DPC聚类算法验证了所提方法有效有效考虑到负荷的实际空间分布,划分出的供电单元内部负荷分布紧密,供电单元之间界限清晰。