考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法及系统

1.本发明涉及虚拟电厂技术领域，具体的是考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法及系统。


背景技术：

2.在“双碳”目标下，可再生能源发电比例不断提高，对电力系统的调节控制能力以及运行经济性提出了新的挑战。虚拟电厂(virtual powerplant，vpp)作为发掘需求资源的有效手段，通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式灵活资源的聚合和协调优化，能有效促进负荷侧的灵活互动。
3.虚拟电厂可分为商业型虚拟电厂和技术型虚拟电厂，其管理模式可分为集中式、部分集中式和完全分散式。我国虚拟电厂发展较快，已在冀北、上海、广东等地开展了大规模的试点工程。然而，现有研究主要关注虚拟电厂经济性优化调度和参与电力市场有关问题，较少考虑电力系统网架结构相关的安全约束。虚拟电厂下属灵活资源位置的分散性对电网潮流分布的影响不利于系统安全稳定，且难以高效参与各层级各区域电网优化运行，亟需结合输配电网网架结构以及电网实际运行需要，对虚拟电厂灵活资源进行分层分区优化聚合。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法及系统，能够缓解配电网中线路过载问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，方法包括以下步骤：
6.分别接收输电网和配电网系统运行数据，并对输电网和配电网系统运行数据进行设定得到设定数据，其中，所述输电网和配电网系统运行数据包括系统各母线电压和系统各支路两端电压相角差、网架结构及线路阻抗导纳参数；
7.将设定数据输入至预先建立的线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型；
8.定义转移因子，将转移因子输入输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型内，得到灵活资源缓解线路过载有效度；
9.将灵活资源缓解线路过载有效度输入至预先建立的虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型内，得到虚拟电厂灵活资源分层分区结果。
10.优选地，所述设定数据包括：系统各母线电压被设定为额定值：vi＝1，其中vi为系统各母线电压，设定系统各支路两端电压相角差小：cosθ
ij
＝1，sinθ
ij
＝θ
ij
＝θ
i-θj。，其中，θ
ij
表示系统各支路两端电压相角差。
11.优选地，所述线性化交流潮流模型用于准确描述有功功率、无功功率、电压幅值、电压相角间的关系。
12.优选地，所述线性化交流潮流模型在极坐标下，通过定义导纳矩阵，并将设定数据vi＝1、cosθ
ij
＝1、sinθ
ij
＝θ
ij
＝θ
i-θj输入线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型，所述输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型公式如下：
[0013][0014][0015]
定义了导纳矩阵y，y
ij
＝g
ij
+jb
ij
：
[0016][0017]
为方便叙述，定义不含节点对地导纳的导纳矩阵y’，y'
ij
＝g'
ij
+jb'
ij
，其中：
[0018][0019]
其中，y
ij
为线路导纳；g
ij
、b
ij
、b'
ij
分别为y
ij
的实部和虚部、y'
ij
的虚部。vj、θj分别为节点j电压幅值和相角。
[0020]
将上式改写为矩阵形式：
[0021][0022]
其中，δp、δq、δv、δθ均为n
×
1的向量，分别表示节点有功功率注入变化量、节点无功功率注入变化量、节点电压幅值、节点电压相角，g、b、b'分别为矩阵y的实部和虚部、矩阵y'的虚部。
[0023]
优选地，所述输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型需考虑不同类型节点的影响，其中包括：
[0024]
pq节点：已知节点有功、无功功率注入，求节点电压幅值和相角，确定无功出力的发电机节点、负荷节点均为pq节点；
[0025]
pv节点：已知节点有功注入和电压幅值，求节点无功注入和电压相角，无功可调的发电机节点、设置了可调无功电源的节点均为pv节点；
[0026]
平衡节点：已知节点电压幅值和相角，求节点有功、无功功率注入，平衡节点通常有且仅有1个，用于提供参考相角、为系统提供平衡功率。
[0027]
优选地，对式(8)进行处理，得到：
[0028][0029]
其中，i1为去除平衡节点所在行后的单位矩阵，i2为去除平衡节点和pv节点所在行后的单位矩阵。式经处理后，得到：
[0030][0031]
由于经处理后矩阵b、b’、g中不再包含平衡节点对应的行列，矩阵m一定为非奇异阵，对m求逆得：
[0032][0033]
其中，h、j、k、f矩阵为m-1
的分块子矩阵。
[0034]
优选地，所述转移因子sf的定义如下：当节点i有功功率注入增加单位量时，线路mn上流过有功潮流的变化量，公式如下：
[0035][0036]
其中，x
ij
为线路ij的电抗；
[0037]
由式(7)、式(11)，设节点i有功注入变化单位量时无功注入保持不变，有：
[0038][0039]
其中，φ
mn
为第m个元素为1、第n个元素为-1、其余元素为0的行向量；δpi为第i个元素为1、其余元素为0的列向量。
[0040]
优选地，所述灵活资源缓解线路过载有效度为：在特定场景下，某灵活资源单位功率的调用满足需求的能力：
[0041]
在线路mn过载的场景下，灵活资源缓解线路过载有效度e
m,n,i
为节点i处的灵活资源满足缓解线路mn过载的需求的能力，公式如下：
[0042]em,n,i
＝sf
mn,i
＝g
mn
φ
mni2t
ki1δp
i-b
mn
φ
mni1t
hi1δpiꢀꢀꢀ
(14)。
[0043]
其中，g
mn
、b
mn
分别为线路mn导纳的实部和虚部，k、h为式(11)所述m-1
矩阵的相应的分块子矩阵，i1、i2为式(9)所述矩阵，φ
mn
、δpi为式(13)所述向量。
[0044]
优选地，所述虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型为：
[0045]
minf(p
cha
,p
dis
)
ꢀꢀꢀ
(15)
[0046]
其中，p
cha
、p
dis
为n
×
t的矩阵，n为系统节点数，t为划分时段数；
[0047]
所述虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型的约束条件包括降低线路过载量约束和资源调用上限约束。
[0048]
在本发明的又一方面，为了达到上述目的，公开了考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区系统，包括：
[0049]
数据设定模块：用于分别接收输电网和配电网系统运行数据，并对输电网和配电网系统运行数据进行设定得到设定数据，其中，所述输电网和配电网系统运行数据包括系统各母线电压和系统各支路两端电压相角差、网架结构及线路阻抗导纳参数；
[0050]
模型优化模块：用于将设定数据输入至预先建立的线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型；
[0051]
有效度计算模块：用于定义转移因子，将转移因子输入输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型内，得到灵活资源缓解线路过载有效度；
[0052]
分层分区模块：用于将灵活资源缓解线路过载有效度输入至预先建立的虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型内，得到虚拟电厂灵活资源分层分区结果。
[0053]
本发明的有益效果：
[0054]
本发明为虚拟电厂运营商开拓能量市场交易业务外的新业务提供了新思路，有助于其高效聚合灵活资源参与各层级各区域电网优化运行，为虚拟电厂的灵活资源分层分区优化聚合提供技术支撑，能够缓解配电网中线路过载问题。
附图说明
[0055]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0056]
图1是本发明方法流程示意图；
[0057]
图2是本发明系统结构示意图。
具体实施方式
[0058]
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0059]
如图1所示，考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，方法包括以下步骤：
[0060]
分别接收输电网和配电网系统运行数据，并对输电网和配电网系统运行数据进行设定得到设定数据，其中，所述输电网和配电网系统运行数据包括系统各母线电压和系统各支路两端电压相角差、网架结构及线路阻抗导纳参数；
[0061]
需要说明的是，在本实施例中，所述设定数据包括：系统各母线电压被设定为额定值：vi＝1，其中vi为系统各母线电压，设定系统各支路两端电压相角差小：cosθ
ij
＝1，sinθ
ij
＝θ
ij
＝θ
i-θj其中，θ
ij
表示系统各支路两端电压相角差。
[0062]
将设定数据输入至预先建立的线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型；
[0063]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述线性化交流潮流模型可准确描述有功功率、无功功率、电压幅值、电压相角间的关系，其在极坐标下的表达式可写为：
[0064][0065][0066]
定义导纳矩阵y
ij
＝g
ij
+jb
ij
、不含节点对地导纳的导纳矩阵y'
ij
＝g'
ij
+jb'
ij
，其中：
[0067][0068][0069]
其中，y
ij
为线路导纳；g
ij
、b
ij
、b'
ij
分别为y
ij
的实部和虚部、y'
ij
的虚部。vj、θj分别为节点j电压幅值和相角。
[0070]
对式(1)应用上文所提设定数据，有：
[0071][0072]
其中，g
ij
、b
ij
、分别为线路导纳y
ij
的实部和虚部，vj、θj分别为节点j电压幅值和相角，θ
ij
为线路ij两端电压相角差，b
ij
、b'
ij
如前文所述。
[0073][0074]
类似地，由式(2)可得：
[0075][0076]
式(5)、(6)即为适用于输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型，可线性化地描述描述有功功率、无功功率、电压幅值、电压相角间的关系。
[0077]
同时，由上述推导过程易得线路ij流过功率的线性化表达式：
[0078]
p
ij
＝g
ij
(v
i-vj)-b
ij
(θ
i-θj)
ꢀꢀꢀ
(7)
[0079]
其中，g
ij
、b
ij
、分别为线路导纳y
ij
的实部和虚部，vj、θj分别为节点j电压幅值和相角。
[0080]
为便于后续推导及程序编写，将式(5)、(6)改写为矩阵形式：
[0081][0082]
其中，δp、δq、δv、δθ均为n
×
1的向量，分别表示节点有功功率注入变化量、节点无功功率注入变化量、节点电压幅值、节点电压相角。g、b、b'分别为矩阵y的实部和虚部、矩阵y'的虚部。
[0083]
同时，区别于经典的直流潮流模型，本发明所提出线性化交流潮流模型中仍包含节点电压幅值v，故需要考虑不同类型节点的影响：
[0084]
①
pq节点：已知节点有功、无功功率注入，求节点电压幅值和相角。确定无功出力的发电机节点、负荷节点均为pq节点。
[0085]
②
pv节点：已知节点有功注入和电压幅值，求节点无功注入和电压相角。
[0086]
无功可调的发电机节点、设置了可调无功电源的节点均为pv节点。
[0087]
③
平衡节点：已知节点电压幅值和相角，求节点有功、无功功率注入。平衡节点通常有且仅有1个，用于提供参考相角、为系统提供平衡功率。
[0088]
定义转移因子，将转移因子输入输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型内，得到灵活资源缓解线路过载有效度；
[0089]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，为使计算满足不同节点类型的要求，对式(8)进行如下处理：
[0090][0091]
其中，i1为去除平衡节点所在行后的单位矩阵，i2为去除平衡节点和pv节点所在行后的单位矩阵。式(8)经处理后，得到：
[0092][0093]
其中，δp
*
、δq
*
、b
*
、b'
*
、g
1*
、g
2*
、δθ
*
、δv
*
分别为δp、δq、b、b'、g、δθ、δv经式(9)处理后得到的矩阵。
[0094]
由于经处理后矩阵b、b’、g中不再包含平衡节点对应的行列，矩阵m一定为非奇异
阵，对m求逆得：
[0095][0096]
其中，h、j、k、f矩阵为m-1
的分块子矩阵。
[0097]
(2-2)基于转移因子的有效度计算
[0098]
定义转移因子(shift factor，sf)为：当节点i有功功率注入增加单位量时，线路mn上流过有功潮流的变化量。当前广泛使用的sf由直流潮流模型推导而来：
[0099][0100]
其中，x
ij
为线路ij的电抗。
[0101]
由于直流潮流模型假设r＜＜x，不适用于配电网等场景，本发明提出通过式所述的线性化交流潮流模型推导出适用于输电网和配电网的转移因子表达式。
[0102]
由式(7)、式(11)，假设节点i有功注入变化单位量时无功注入保持不变，有：
[0103][0104]
其中，φ
mn
为第m个元素为1、第n个元素为-1、其余元素为0的行向量；δpi为第i个元素为1、其余元素为0的列向量。
[0105]
定义灵活资源有效度为：在特定场景下，某灵活资源单位功率的调用满足需求的能力。
[0106]
在线路mn过载的场景下，灵活资源有效度e
m,n,i
为节点i处的灵活资源满足缓解线路mn过载的需求的能力，即：
[0107]em,n,i
＝sf
mn,i
＝g
mn
φ
mni2t
ki1δp
i-b
mn
φ
mni1t
hi1δpiꢀꢀꢀ
(14)
[0108]
其中，g
mn
、b
mn
分别为线路mn导纳的实部和虚部，k、h为式(11)所述m-1矩阵的相应的分块子矩阵，i1、i2为式(9)所述矩阵，φ
mn
、δpi为式(13)所述向量。
[0109]
将灵活资源缓解线路过载有效度输入至预先建立的虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型内，得到虚拟电厂灵活资源分层分区结果。
[0110]
所述虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型如下：
[0111]
minf(p
cha
,p
dis
)
ꢀꢀꢀ
(15)
[0112][0113]
其中，p
cha
、p
dis
为n
×
t的矩阵，n为系统节点数，t为划分时段数，其元素p
cha,i,t
、p
dis,i,t
分别表示第i个节点处资源在t时段的充电(可调负荷增大)功率、放电(可调负荷减小、分布式发电机组发电)功率；c
cha,i
、c
dis,i
分别表示调用第i个节点资源进行充电/放电的成本曲线。
[0114]
约束条件包括：
[0115]
①
降低线路过载量约束
[0116]
[0117]
其中，τ为线路过载事件编号，p
ad
(τ)、m(τ)、n(τ)、t(τ)分别表示第τ个线路过载事件的过载功率、线路始端节点、线路末端节点、事件发生时段。
[0118]
②
资源调用上限约束
[0119][0120][0121]
其中，p
dis,i,t
、p
cha,i,t
分别表示节点i处t时段资源放电(可调负荷减小、分布式发电机组发电)功率、最大充电(可调负荷增大)功率。分别表示节点i处资源最大放电(可调负荷减小、分布式发电机组发电)功率、最大充电(可调负荷增大)功率。
[0122]
模型线性化及求解
[0123]
式所述c
cha,i
和c
dis,i
为分段线性函数，可对式(16)进行线性化。
[0124]
设c
dis,i
为n段线性函数，其分点为b
dis,i,1
≤b
dis,i,2
≤...≤b
dis,i,n
≤b
dis,i,n+1
，则引入辅助变量w
dis,i,t
：
[0125][0126][0127]
定义w
dis,i,t,k
和0-1变量z
dis,i,t,k
，满足：
[0128][0129][0130][0131]
同理，对c
cha,i
，有：
[0132][0133][0134]
定义w
cha,i,t,k
和0-1变量z
cha,i,t,k
，满足：
[0135][0136][0137][0138]
线性化后模型目标函数为式(15)，约束条件由式(16)—(29)构成，为混合整数线
性规划问题，通过yalmip在matlab环境下调用gurobi求解器完成上述优化问题的求解，最终得到虚拟电厂灵活资源分层分区结果。
[0139]
在另一方面，为解决上述问题，本发明实施例公开了考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区系统，包括：
[0140]
数据设定模块：用于分别接收输电网和配电网系统运行数据，并对输电网和配电网系统运行数据进行设定得到设定数据，其中，所述输电网和配电网系统运行数据包括系统各母线电压和系统各支路两端电压相角差、网架结构及线路阻抗导纳参数；
[0141]
模型优化模块：用于将设定数据输入至预先建立的线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型；
[0142]
有效度计算模块：用于定义转移因子，将转移因子输入输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型内，得到灵活资源缓解线路过载有效度；
[0143]
分层分区模块：用于将灵活资源缓解线路过载有效度输入至预先建立的虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型内，得到虚拟电厂灵活资源分层分区结果。
[0144]
基于同一种发明构思，本发明还提供一种计算机设备，该计算机设备包括包括：一个或多个处理器，以及存储器，用于存储一个或多个计算机程序；程序包括程序指令，处理器用于执行存储器存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor、dsp)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其用于实现一条或一条以上指令，具体用于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现上述方法。
[0145]
需要进一步进行说明的是，基于同一种发明构思，本发明还提供一种计算机存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述方法。该存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电、磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0146]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0147]
以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内容。

技术特征：
1.考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，方法包括以下步骤：分别接收输电网和配电网系统运行数据，并对输电网和配电网系统运行数据进行设定得到设定数据，其中，所述输电网和配电网系统运行数据包括系统各母线电压和系统各支路两端电压相角差、网架结构及线路阻抗导纳参数；将设定数据输入至预先建立的线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型；定义转移因子，将转移因子输入输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型内，得到灵活资源缓解线路过载有效度；将灵活资源缓解线路过载有效度输入至预先建立的虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型内，得到虚拟电厂灵活资源分层分区结果。2.根据权利要求1所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，所述设定数据包括：系统各母线电压被设定为额定值：v
i
＝1，其中v
i
为系统各母线电压，设定系统各支路两端电压相角差小：cosθ
ij
＝1，sinθ
ij
＝θ
ij
＝θ
i-θ
j
，其中，θ
ij
表示系统各支路两端电压相角差。3.根据权利要求1所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，所述线性化交流潮流模型用于准确描述有功功率、无功功率、电压幅值、电压相角间的关系。4.根据权利要求1所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，所述线性化交流潮流模型在极坐标下，通过定义导纳矩阵，并将设定数据v
i
＝1、cosθ
ij
＝1、sinθ
ij
＝θ
ij
＝θ
i-θ
j
输入线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型，所述输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型公式如下：下：定义了导纳矩阵y，y
ij
＝g
ij
+jb
ij
：定义不含节点对地导纳的导纳矩阵y’，y'
ij
＝g'
ij
+jb'
ij
，其中：其中，y
ij
为线路导纳；g
ij
、b
ij
、b'
ij
分别为y
ij
的实部和虚部、y'
ij
的虚部。v
j
、θ
j
分别为节点j电压幅值和相角；将上式改写为矩阵形式：
其中，δp、δq、δv、δθ均为n
×
1的向量，分别表示节点有功功率注入变化量、节点无功功率注入变化量、节点电压幅值、节点电压相角，g、b、b'分别为矩阵y的实部和虚部、矩阵y'的虚部。5.根据权利要求4所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，所述输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型需考虑不同类型节点的影响，其中包括：pq节点：已知节点有功、无功功率注入，求节点电压幅值和相角，确定无功出力的发电机节点、负荷节点均为pq节点；pv节点：已知节点有功注入和电压幅值，求节点无功注入和电压相角，无功可调的发电机节点、设置了可调无功电源的节点均为pv节点；平衡节点：已知节点电压幅值和相角，求节点有功、无功功率注入，平衡节点通常有且仅有1个，用于提供参考相角、为系统提供平衡功率。6.根据权利要求5所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，对式(8)进行处理，得到：其中，i1为去除平衡节点所在行后的单位矩阵，i2为去除平衡节点和pv节点所在行后的单位矩阵。式经处理后，得到：由于经处理后矩阵b、b’、g中不再包含平衡节点对应的行列，矩阵m一定为非奇异阵，对m求逆得：其中，h、j、k、f矩阵为m-1
的分块子矩阵。7.根据权利要求1所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，所述转移因子sf的定义如下：当节点i有功功率注入增加单位量时，线路mn上流过有功潮流的变化量，公式如下：
其中，x
ij
为线路ij的电抗；由式(7)、式(11)，设节点i有功注入变化单位量时无功注入保持不变，有：其中，φ
mn
为第m个元素为1、第n个元素为-1、其余元素为0的行向量；δp
i
为第i个元素为1、其余元素为0的列向量。8.根据权利要求1所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，所述灵活资源缓解线路过载有效度为：在特定场景下，某灵活资源单位功率的调用满足需求的能力：在线路mn过载的场景下，灵活资源缓解线路过载有效度e
m,n,i
为节点i处的灵活资源满足缓解线路mn过载的需求的能力，公式如下：e
m,n,i
＝sf
mn,i
＝g
mn
φ
mn
i
2t
ki1δp
i-b
mn
φ
mn
i
1t
hi1δp
i
ꢀꢀꢀ
(14)其中，g
mn
、b
mn
分别为线路mn导纳的实部和虚部，k、h为式(11)m-1矩阵的相应的分块子矩阵，i1、i2为式(9)矩阵，φ
mn
、δp
i
为式(13)向量。9.根据权利要求1所述的考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法，其特征在于，所述虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型为：minf(p
cha
,p
dis
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)其中，p
cha
、p
dis
为n
×
t的矩阵，n为系统节点数，t为划分时段数；所述虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型的约束条件包括降低线路过载量约束和资源调用上限约束。10.考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区系统，其特征在于，包括：数据设定模块：用于分别接收输电网和配电网系统运行数据，并对输电网和配电网系统运行数据进行设定得到设定数据，其中，所述输电网和配电网系统运行数据包括系统各母线电压和系统各支路两端电压相角差、网架结构及线路阻抗导纳参数；模型优化模块：用于将设定数据输入至预先建立的线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型；有效度计算模块：用于定义转移因子，将转移因子输入输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型内，得到灵活资源缓解线路过载有效度；分层分区模块：用于将灵活资源缓解线路过载有效度输入至预先建立的虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型内，得到虚拟电厂灵活资源分层分区结果。

技术总结
本发明公开了考虑资源有效度的虚拟电厂灵活资源分层分区方法及系统，涉及虚拟电厂技术领域，包括：分别接收输电网和配电网系统运行数据，对输电网和配电网系统运行数据进行设定得到设定数据，输电网和配电网系统运行数据包括系统各母线电压和系统各支路两端电压相角差、网架结构及线路阻抗导纳参数；将设定数据输入至线性化交流潮流模型内，得到输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型；定义转移因子，转移因子输入输配电网灵活资源有效度分析的线性化交流潮流模型内，得灵活资源缓解线路过载有效度；将灵活资源缓解线路过载有效度输入虚拟电厂缓解线路过载的灵活资源分层分区优化聚合模型内，得虚拟电厂灵活资源分层分区结果。分层分区结果。分层分区结果。


技术研发人员：常宸 高赐威
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/16