[發明專利]一種基于多目標優化的電網規劃設計方法

有效

• 申請號: 201210526881.1
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103049799A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 丁曉群;周春泉;周玲;吳桂軍;史靜;陳光宇
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種基于多目標優化的電網規劃設計方法，屬于電力系統領域。

背景技術

電網規劃對于指導城市電網的建設和改造至關重要，但在實際工作中往往沒有引起足夠的重視。同時由于受到地方政府或人為干預、資金不足等因素的影響，電網的規劃缺乏統一性、連續性以及可操作性，各地城市發展的多樣性又使得電網規劃不能有一個成熟的、標準化的模式，而且中小城市的發展速度異常迅猛，但相應的城市電網規劃沒有及時超前進行，表現明顯的主要是中國西部欠發達地區且經濟發展迅速的中小城市，所以這些地區的電網規劃的需求十分迫切。因此，對電網規劃問題進行研究，以期最大限度地提高規劃質量，具有重大的現實意義。

目前，實際的電網仍然按照在滿足一定運行條件下使電網開發成本最小的原則進行規劃，可靠性分析只是應用于對已有的規劃方案進行可靠性指標的校驗計算。這一傳統的處理方法，不能夠對規劃方案的經濟性和可靠性進行靈活地評價和比較，特別是對可靠性指標有要求的規劃問題以及投入資金對可靠性指標增幅的確定問題更是無法解決，而這恰恰是電力系統規劃中所面臨的重要問題。

發明內容

發明目的：本發明提出一種基于多目標優化的電網規劃設計方法，能夠在規劃時兼顧經濟性和可靠性，對規劃方案的經濟性和可靠性進行靈活地評價。?

技術方案：本發明采用的技術方案為一種基于多目標優化的電網規劃設計方法，包括以下步驟：

1）對規劃區電網運行的歷史數據，進行技術合理性、運行安全性和電網轉供能力分析，作出電網現狀評估。

2）收集、分析規劃區的經濟、人口、政府的有關政策和城市總體發展規劃等資料，利用空間電力負荷預測方法進行負荷預測。

3）根據步驟2）得出的電力負荷總量，對規劃區進行電力電量分析，確定規劃區的電壓等級序列、電網結構形式和設備選擇原則，并且要與當地的地方電網規劃原則相適應。

4）將規劃區按地塊功能、地理環境和行政劃分的因素劃分為若干個相互獨立、多層次的供電區域。

5）利用地理信息系統的數據庫，在規劃區內建立一個坐標系，確定各負荷中心的坐標。

6）基于等負荷原則、初投資最小原則、負荷距最小原則和網絡運行費用最小原則對變電站進行優化初步選址，并根據地理情況做相應的站址調整，選出候選變電站站址，并計算其相應的經濟性適應度。

7）運用多層次分析法分析候選變電站站址的地理適應度，得出各候選變電站站址的地理適應度。

8）根據經濟性指標和地理適應度組合所形成的評價函數，求解各候選變電站站址的綜合適應度。

9）將各候選變電站站址，按照綜合適應度的高低進行排序，并將最優和次優的站址作為本次規劃的優選站址。

10）在步驟9）中選出的優選站址和電網現狀評估的基礎上，對電網進行網架優化。

11）根據步驟9）得到的網架優化的結果，選取最優和次優的兩套方案，作為優選網架方案。

12）根據優選變電站站址和優選網架方案的結果，制定規劃方案，并進行技術經濟評估，得出一個最佳方案。

作為本發明的進一步改進，所述步驟1）中的技術合理性分析包括規劃區電網的綜合容載比、變電站負載率、出線間隔、主干線長度和主干導線截面積的分析；運行安全性分析包括線路接線模式、線路負載率的分析；電網轉供能力分析包括線路N-1或N-2校驗、主變N-1校驗和主變站全停電校驗。所述步驟7）中的地理適應度，是根據用地性質、交通情況、施工條件、防洪排水、對通信的干擾和地形地質6個方面評分得出。所述步驟10）中的網架優化是以經濟性指標和可靠性指標作為優化的目標函數，進行多目標優化。

有益效果：本發明綜合考慮了經濟性適應度指標、可靠性適應度指標和地理適應度指標，將可靠性指標轉化成經濟形式加入目標函數，使優化方案的綜合效益達到最佳，而且可以對規劃方案的經濟性和可靠性進行靈活地評價，正確地反映投入資金對可靠性指標的增幅之間的確定關系，從而使電網規劃的成本計算更為準確。?

附圖說明

圖1為本發明用的技術方案為一種基于多目標優化的電網規劃設計方法的流程圖；

圖2為電網現狀評估體系示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

如圖1及圖2所示，本發明包括了以下步驟：