[發(fā)明專利]一種面向供電能力提升的配電網(wǎng)雙層擴(kuò)展規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810577581.3
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108683186B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁海峰;王澤
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 成都玖和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51238
• 代理人: 王海權(quán)

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種考慮供電能力提升的配電網(wǎng)雙層擴(kuò)展優(yōu)化規(guī)劃方法。該方法在現(xiàn)有配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性的分析，在考慮綜合布線方式和新增供電區(qū)域和原有供電區(qū)域之間的聯(lián)系等問題的基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)展配電網(wǎng)網(wǎng)架、安裝電源滿足電力系統(tǒng)對電力負(fù)荷增長的需求。該方法通過建立基于最大供電能力的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃模型將擴(kuò)展規(guī)劃分為兩層，第一層模型以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險系數(shù)作為目標(biāo)為新增配電區(qū)域進(jìn)行布線規(guī)劃，第二層模型以可靠性和供電能力等作為目標(biāo)，用于配電網(wǎng)整體的優(yōu)化規(guī)劃。使用該種規(guī)劃方法，可以在不影響電網(wǎng)可靠性的程度上盡可能提高電網(wǎng)供電裕度和設(shè)備利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種考慮供電能力提升的配電網(wǎng)雙層擴(kuò)展優(yōu)化規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，對城市的供電安全有著舉足輕重的作用。為了保證配電網(wǎng)的可靠性與安全性，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的規(guī)劃都是按照變壓器容載比設(shè)計的，并且容載比的取值都較大，使得配電網(wǎng)的部分配電設(shè)備在大部分時間內(nèi)負(fù)載率都比較低，但是由于負(fù)載分配不均，往往又會有部分線路和設(shè)備的負(fù)載率較高，重載運(yùn)行時間較長，使得配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性較差。因此本發(fā)明提出了一種可以在不影響電網(wǎng)可靠性的程度上盡可能提高電網(wǎng)供電裕度和設(shè)備利用率的規(guī)劃方法，從而提高了配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。該方法通過建立基于最大供電能力的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃模型將擴(kuò)展規(guī)劃分為兩層，第一層模型以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)(網(wǎng)損率)和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險系數(shù)作為目標(biāo)對配電網(wǎng)新增區(qū)域進(jìn)行布線規(guī)劃；第二層模型以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和供電能力作為目標(biāo)，用于包含原始網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和新增網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)整體的優(yōu)化規(guī)劃和配電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)的優(yōu)化。兩層模型相互聯(lián)系、相輔相成，可以為現(xiàn)有配電網(wǎng)提供合理有效的規(guī)劃方案。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種面向供電能力提升的配電網(wǎng)雙層擴(kuò)展規(guī)劃方法。該方法在現(xiàn)有配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性的分析，在考慮綜合布線方式和新增供電區(qū)域和原有供電區(qū)域之間的聯(lián)系等問題的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)網(wǎng)架的擴(kuò)展。

本發(fā)明的目標(biāo)主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，具體步驟為：

步驟一：獲取電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、典型負(fù)荷日的負(fù)荷，新增供電區(qū)負(fù)荷密度等數(shù)據(jù)，結(jié)合收集的數(shù)據(jù)對配電網(wǎng)進(jìn)行現(xiàn)狀分析。

步驟二：對電網(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行中長期的負(fù)荷預(yù)測，通過分析新增供電區(qū)域的負(fù)荷水平、地理、氣候、交通等信息確定新建變電站的位置和容量；

步驟三：綜合考慮新增供電區(qū)域的供電可靠性和負(fù)荷分布的均衡性，以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險系數(shù)作為目標(biāo)對新增供電區(qū)域建立第一層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型；

步驟四：生成網(wǎng)絡(luò)距離關(guān)系矩陣D；

步驟五：采用快速非支配排序遺傳算法對第一層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型求解；

步驟六：從步驟五的求解結(jié)果中選擇最優(yōu)解建立新的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，計算可靠性指標(biāo)和供電能力；

步驟七：以新的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和原始網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為對象建立以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和供電能力為目標(biāo)的第二層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，在供電區(qū)域之間建立聯(lián)絡(luò)；

步驟八：采用快速非支配排序遺傳算法對上述第二層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型求解；

步驟九：將步驟八所得的最優(yōu)解形成最終的規(guī)劃方案。

本發(fā)明主要流程參見說明書附圖1，算法流程圖參見說明書附圖2。

特別的，所述步驟三中所建立的模型為：

min(C_loss)(2)

min(C_risk)(3)