[發明專利]一種配電網一次網架結構與配電自動化協同規劃方法

有效

• 申請號: 201910528316.0
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110212527B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 熊寧;鐘士元;朱文廣;舒嬌;謝鵬;李玉婷;陳俊志
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司經濟技術研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種配電網一次網架結構與配電自動化協同規劃方法，其特征在于，將配電自動化終端設備的建設成本與配電網停電損失轉化為配電網一次網架結構規劃中的目標函數的一部分，以使配電自動化終端設備和配電網一次網架結構協同規劃；具體是將一次網架結構規劃作為協同規劃模型的外層，將配電自動化終端設備規劃作為協同規劃模型的內層，協同規劃模型的內層與外層之間具有相互影響的關系，外層模型負責提出配電網一次網架結構的可行解，將可行解傳遞給內層，內層模型負責在外層模型傳遞來的配電網一次網架結構的可行解基礎上對配電自動化終端設備進行規劃尋優，并將配電自動化終端設備的建設成本與配電網停電損失傳遞給外層模型，用作外層模型目標函數的一部分，完善配電網一次網架結構的規劃，最終實現考慮配電自動化終端設備規劃情況下的最優方案；具體包括如下步驟：

1)建立配電網一次網架結構規劃模型，即外層模型，包括將配電網一次網架規劃模型以網絡年綜合費用最小為目標函數，以及配電系統連通性約束、配電網輻射狀結構約束、負載約束和電壓約束；所述的配電網一次網架規劃模型以網絡年綜合費用最小為目標函數，表示如下：

minF＝F_inv+F_s+F_loss+F_oper+F_w (1)

其中，F_inv表示網架的建設投資費用等年值；F_s表示配電自動化終端及附屬設施投資的等年值；F_loss表示年網損總費用；F_oper表示年配電網總運維費用；F_w表示配電網年停電故障損失；目標函數中網架的建設投資費用等年值和年網損總費用的計算公式分別如下：

F_loss＝T·C_loss·P_loss (3)

其中，d表示貼現率；x_fl,i表示第i條待建設線路的狀態，1表示建設，0表示不建設；y₁表示配電網網架使用年限；T表示一個運行周期小時數；C_loss表示單位網損費用；P_loss表示網損功率；S_fl,i表示第i條待建設線路的單位建設成本

2)建立配電自動化規劃模型，即內層模型，包括以配電自動化終端設備投資建設年費和停電損失費用之和最小為目標函數，以及供電可靠性約束；所述的以配電自動化終端設備投資建設年費和停電損失費用之和最小為目標函數表示如下：

minF＝F_s+F_oper+F_w (4)

F_oper＝(F_inv+F_s)·α (6)

F_w＝EENS·R (7)

其中，F_s表示配電自動化終端及附屬設施投資的等年值；F_oper表示年配電網總運維費用；F_w表示配電網年停電故障損失；F_inv表示網架的建設投資費用等年值；N₁和N₂分別表示二遙終端和三遙終端數量；C_S2和C_S3分別表示二遙終端和三遙終端投資單價；j表示投資回報率；y₂表示設備的使用年限；α表示運維費用比例；EENS表示缺供電量；R表示產電比；

3)分別利用二進制粒子群算法求解配電網一次網架結構規劃模型和利用整數粒子群算法求解配電自動化規劃模型。

2.根據權利要求1所述的一種配電網一次網架結構與配電自動化協同規劃方法，其特征在于步驟1)所述的：

(1)配電系統連通性約束：每個負荷節點與其他負荷節點及源節點形成聯絡，不能出現孤島情況；

(2)配電網輻射狀結構約束：國內配電網大多是輻射狀結構，因此在規劃時要保證網絡結構為輻射狀，不能有環網；

(3)負載約束：每個變電站所帶的總負荷不能超過變電站所攜帶的最大負載限制；

(4)電壓約束：負荷節點的電壓必須在規定范圍內，即電壓降不能超過規定值。