本发明涉及分布式能源并网控制技术，具体涉及一种含分布式能源的配电网控制方法。
背景技术：
1、随着分布式光伏、风电等分布式能源的渗透率逐渐提高，配电网正在经历着前所未有的转型与升级。然而，这一变革也伴随着挑战：传统配电网通常只有一个电源，其并不具备消纳多个分布式电源的能力。多点接入的分布式能源会给配电网带来双向潮流、电压越限、新能源消纳困难等诸多问题，进而导致电能质量下降，严重影响电力系统的安全稳定运行。
2、为了解决大量分布式能源接入配电网后造成的电压越限和损耗上升等问题，需要对配电网进行无功优化。这需要通过对配电网节点参数进行调控，制定相应控制策略来提高整个电网的电能质量。然而，现有的相关研究大多是基于集中式控制策略或者其改进方法进行的，面对分布式能源比例持续上升和配电网结构复杂化的新形势，集中式控制方法的效率瓶颈日益凸显。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种含分布式能源配电网的集群控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以大幅度地提升控制效率，进而保证电力系统的安全稳定运行。
2、本发明一实施例提供了一种含分布式能源配电网的集群控制方法，包括：对含分布式能源的配电网中的各节点进行集群划分，得到若干集群并在每一集群的首端节点前方添加一个虚拟平衡节点。
3、对于每一集群进行独立的潮流计算，根据潮流计算结果选取集群电压不满足配电网电压限制的集群，作为需要执行控制的待控制集群。
4、对于所述待控制集群，调用配电网中分布式能源节点的逆变器剩余容量进行无功补偿。
5、判断执行无功补偿后所述待控制集群电压是否满足配电网电压限制。
6、若是，则完成含分布式能源配电网的集群控制。
7、若否，则执行无功补偿后电压无法满足配电网电压限制时，执行配电网中的分布式能源发电的有功削减，以使集群电压满足配电网电压限制。
8、其中，有功削减量由下面的目标函数优化计算得到。
9、minf＝floss+αfcu+fpt
10、
11、f为目标函数；floss为所述配电网各支路有功损耗之和；fcu为分布式能源有功削减量之和；α为权重系数，根据实际情况设定；fpt为电压越限惩罚项；为支路ij有功损耗；为分布式能源节点i的有功削减量；uvlj分别为电压越上限和越下限的节点电压值，uup、ulow为设定的电压上限阈值和电压下限阈值。
12、进一步地，所述对含分布式能源的配电网中的各节点进行集群划分，包括：
13、获取所述配电网中各支路的无功电压灵敏度。
14、根据所述无功电压灵敏度构建配电网中的各节点之间的电气距离，并根据所述电气距离构建所述配电网的电气权矩阵。
15、根据所述电气权矩阵，构建集群划分结果模块度模型。
16、对所述集群划分结果模块度模型进行求解，生成模块度最大时各节点的集群划分结果。
17、根据所述集群划分结果对各节点进行集群划分。
18、进一步地，通过以下方式构建配电网中的各节点之间的电气距离：
19、
20、其中，dij为节点i和节点j之间的电气距离；为节点j无功功率变化后其自身电压变化值；为节点j无功功率变化后节点i电压变化值，即节点j到节点i的无功电压灵敏度；δvj为节点j的电压变化值；δvi为节点i的电压变化值。
21、其中，所述无功电压灵敏度定义为：
22、
23、δqj为节点j的无功功率变化值。
24、进一步地，通过以下方式构建所述电气权矩阵：
25、
26、式中，e表示含有n个节点的配电网的电气权值矩阵，其对角线元素为0；dmax和dmin分别为配电网电气距离矩阵中的最大值和最小值，dij为节点i和节点j之间的电气距离；eij为节点i和节点j之间的电气距离归一化后的结果。
27、进一步的，所述集群划分结果模块度模型，具体为：
28、
29、其中，ρ为模块度；m为所有电气权值之和的一半；ki为与节点i相连的所有支路的电气权值之和；kj为与节点j相连的所有支路的电气权值之和；δ(i,j)为集群划分结果，当节点i和节点j属于同一集群时，δ(i,j)＝1，否则δ(i,j)＝0。
30、进一步地，所述在每一集群的首端节点前方添加一个虚拟平衡节点，包括：
31、对于每一集群，在首端节点前方添加一个虚拟平衡节点，将其电压设置为1.00p.u.；其中，虚拟平衡节点和首端节点之间的支路参数与所述配电网中该集群外部与首端节点相连的支路一致。
32、进一步的，在执行配电网中的分布式能源发电的有功削减，以使集群电压满足配电网电压限制之后，还包括：
33、将集群控制中所执行的无功补偿量和有功削减量代入所述配电网中进行全局的潮流计算，验证所述集群控制方法的有效性。
34、在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例。
35、本发明一实施例提供了一种含分布式能源配电网的集群控制装置，包括：集群划分模块，待控制集群选取模块、无功补偿模块、有功削减模块以及目标函数确定模块。
36、所述集群划分模块，用于对含分布式能源的配电网中的各节点进行集群划分，得到若干集群并在每一集群的首端节点前方添加一个虚拟平衡节点。
37、所述待控制集群选取模块，用于对于每一集群进行独立的潮流计算，根据潮流计算结果选取集群电压不满足配电网电压限制的集群，作为需要执行控制的待控制集群。
38、所述无功补偿模块，用于对于所述待控制集群，调用配电网中分布式能源节点的逆变器剩余容量进行无功补偿。
39、所述有功削减模块，用于判断执行无功补偿后所述待控制集群电压是否满足配电网电压限制；若是，则完成含分布式能源配电网的集群控制；若否，则执行无功补偿后电压无法满足配电网电压限制时，执行配电网中的分布式能源发电的有功削减，以使集群电压满足配电网电压限制。
40、所述目标函数确定模块，用于确定有功削减模块中的有功削减量；有功削减量由下面的目标函数优化计算得到：
41、minf＝floss+αfcu+fpt
42、
43、f为目标函数；floss为所述配电网各支路有功损耗之和；fcu为分布式能源有功削减量之和；α为权重系数，根据实际情况设定；fpt为电压越限惩罚项；为支路ij有功损耗；为分布式能源节点i的有功削减量；分别为电压越上限和越下限的节点电压值，uup、ulow为设定的电压上限阈值和电压下限阈值。
44、在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了电子设备项实施例。
45、本发明一实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时可实现上述方法项实施例中任一项所述含分布式能源配电网的集群控制方法。
46、在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了计算机可读存储介质项实施例。
47、本发明一实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现上述方法项实施例中任一项所述含分布式能源配电网的集群控制方法。
48、与现有技术对比，本发明具有如下有益效果：
49、本发明对含分布式能源配电网进行集群划分，在每一集群的首端节点前方添加一个虚拟平衡节点，即可基于虚拟平衡节点控制方法对每个集群进行独立控制。对每个集群内部进行独立的潮流计算以确定所需要执行控制的集群。对于需要执行控制的集群，首先调用配电网中分布式能源节点逆变器的剩余容量进行无功补偿，当集群控制器判断仅执行无功补偿无法满足配电网电压限制时，开始执行配电网中分布式能源发电的有功削减直至满足配电网电压限制。其中，有功削减量由一目标函数计算得到。本发明的方法与基于集中式控制策略或者其改进的方法相比，本发明采用集群控制策略，在每个集群内通过添加虚拟平衡节点，从而实现各集群的独立控制，大幅度地提升了配电网的控制效率，进而保证电力系统的安全稳定运行。
1.一种含分布式能源配电网的集群控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的含分布式能源配电网的集群控制方法，其特征在于，所述对含分布式能源的配电网中的各节点进行集群划分，包括：
3.如权利要求2所述含分布式能源配电网的集群控制方法，其特征在于，通过以下方式构建配电网中的各节点之间的电气距离：
4.如权利要求2所述的含分布式能源配电网的集群控制方法，其特征在于，通过以下方式构建所述电气权矩阵：
5.如权利要求2所述的含分布式能源配电网的集群控制方法，其特征在于，所述集群划分结果模块度模型，具体为：
6.如权利要求1所述的含分布式能源配电网的集群控制方法，其特征在于，所述在每一集群的首端节点前方添加一个虚拟平衡节点，包括：
7.如权利要求1所述的含分布式能源配电网的集群控制方法，其特征在于，在执行配电网中的分布式能源发电的有功削减，以使集群电压满足配电网电压限制之后，还包括：
8.一种含分布式能源配电网的集群控制装置，其特征在于，包括：集群划分模块，待控制集群选取模块、无功补偿模块、有功削减模块以及目标函数确定模块；
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时可实现权利要求1至7中任一项所述含分布式能源配电网的集群控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该计算机程序被处理器执行时可实现权利要求1至7中任一项所述含分布式能源配电网的集群控制方法。
