(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210937809.1 (22)申请日 2022.08.05 (71)申请人 国网河南省电力公司电力科 学研究 院 地址 450000 河南省郑州市二七区嵩 山南 路85号 (72)发明人 尚博文　徐铭铭　陈明　张金帅　 冯光　王鹏　 (74)专利代理 机构 北京智绘未来专利代理事务 所(普通合伙) 11689 专利代理师 张红莲 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01)G06K 9/62(2022.01) H02J 3/38(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 农村低压台区分布式光伏选址定容方法、 系 统及介质 (57)摘要 农村低压台区分布式光伏选址定容方法、 系 统及介质， 所述方法包括： 步骤1， 采集台区卫星 地图和光伏选址定容所需的参数； 步骤2， 提取台 区卫星地图中的线路点集， 计算线路点集中的台 区用户负荷接入点， 同时， 识别台区卫星地图的 线路拓扑结构， 根据线路分支情况建立树状拓扑 网络， 得到节点阻抗矩阵和电路模型； 步骤3， 基 于配变容量、 节点电压和接入点光伏可用面积作 为约束条件， 求解分布式光伏的选址定容站址和 容量方案。 通过科学计算、 合理配置， 增大低压台 区光伏最大接纳容量， 避免台区电压越线、 配变 重过载现象， 促进分布式光伏 等新能源的有序接 入、 新型电力系统的规范化建 设。 权利要求书4页 说明书14页 附图1页 CN 115239178 A 2022.10.25 CN 115239178 A 1.农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 所述方法包括如下步骤： 步骤1， 采集含低压 拓扑的台区卫星地图和潮流计算涉及到的参数； 步骤2， 利用台区卫星地图提取线路点集， 根据线路点集计算台区用户负荷接入点， 识 别台区卫星地图的线路拓扑结构， 根据线路分支情况建立树状拓扑网络， 得到节点阻抗矩 阵； 步骤3， 以配变容量、 节点电压、 接入点光伏可用面积为约束条件， 基于潮流计算涉及到 的参数、 线路拓扑 结构和节点阻抗矩阵进行潮流计算， 求 解分布式光伏 站址和容 量方案。 2.根据权利要求1所述的农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 步骤1中， 潮流计算涉及的参数包括： 台区卫星地图像素点与实际距离的比例尺1:d， 台 区负荷总功率P， 线路型号， 台区配电变压器功率因数 配变变压器容 量S。 3.根据权利要求2所述的农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 取光伏功率 高峰期12： 00 ‑14： 00时间段的配电变压器功率最低值作 为台区配变总 功率 P， 光伏功率高峰期12： 0 0‑14： 00时间段相应的功率因数平均值作为台区功率因数 4.根据权利要求2所述的农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 步骤2包括以下步骤， 步骤2.1， 识别台区卫星地图中的屋顶位置和面积， 得到屋顶位置坐标( x1,y1),..., (xi,yi),...,(xz,yz)， 屋顶总个数为z， 其中， 一个屋顶认为是一个用户负荷， 一个屋顶为一 户用户； 步骤2.2， 通过识别像素点颜色的方式提取卫星地图中的线路点 集； 步骤2.3， 采用k ‑means聚类方法对屋顶位置坐标(x1,y1),...,(xi,yi),...,(xz,yz)， 以 及屋顶总个数为z进行聚类分析， 得到线路点 集中的台区负荷接入点； 步骤2.4， 基于卫星地图识别得到线路中的配 变点、 线路拐点及线路分叉点； 步骤2.5， 根据负荷接入点、 配变点、 线路拐点及线路分叉点构建树状拓扑网络， 得到节 点阻抗矩阵。 5.根据权利要求 4所述的农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 步骤2.3中， 当用户屋顶线性分布时， 采用等间隔投影法计算台区负荷接入点， 方法如 下， 根据步骤2.2得出的线路点集， 按照设置距离选取间距相等的n个节点作为负荷接入 点， 计算屋顶i与n个负荷接入点之间的距离， 其中， 1≤i≤z， 选取与屋顶i相距最近的负荷 接入点作为屋顶i的负荷接入点， 循环计算z个屋顶的负荷接入点， 建立z个用户与n个负荷 接入点的匹配关系。 6.根据权利要求 4所述的一种农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 步骤2.3中， 当用户屋顶团簇型分布时， 采用聚类投影法计算台区用户负荷接入点， 方 法如下， 采用k‑means聚类方法对屋顶位置坐标(x1,y1),...,(xi,yi),...,(xz,yz)以及屋顶总 个数为z进行聚类分析， 以聚类后的紧凑程度为指标， 设定阈值， 获得聚类个数， 将得到的n 个聚类中心认为是负荷中心， 即得到台区的n个负荷中心， 在线路点集中选择距离负荷中心 最近的点作为该负荷中心的负荷接入点。 7.根据权利要求 4所述的农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115239178 A 2步骤2.5包括， 生成的节点连接矩阵如下： 式中， conngh表示节点对应的线路连接关系矩阵， lpix,gh表示表示节点g和节点h之间的像素点距离； M表示节点总数； 根据采集数据中的线路型号， 建立节点阻抗矩阵， 节点阻抗矩阵的元 素用下式计算， Zgh＝lpix,gh×d×r0+j×lpix,gh×d×x0 式中， Zgh表示g节点与h节点之间的阻抗， d表示比例尺， r0表示索引线路单位长度等效电阻， x0表示索引线路单位长度等效电抗 值， j表示虚数 单位。 8.根据权利要求1所述的农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 在步骤3中， 以配变容量、 节点电压、 接入点光伏可用面积为约束条件， 以寻求台区最大 光伏接入量 为目标函数， 其中， k表示负荷接入点编号， n表示负荷接入点总数， PPV,k表示待求 解的第k个负荷接入点所对应的分布式光伏的有功 功率； 求解每个负荷中心的光伏可接入容量， 负荷中心的接入点位置以及对应每个负荷中心 的光伏可接入容 量即为分布式光伏的站址和容 量方案。 9.根据权利要求8所述的农村低压台区分布式光伏选 址定容的方法， 其特 征在于， 在步骤3中， 所述配 变容量、 节点电压、 接入点 光伏可用面积约束条件分别如下式所示： 其中， 节点电压约束条件， ‑7％≤ΔUk％≤7％， k∈[1,n] 配变返送功率约束条件，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115239178 A 3