[發(fā)明專利]一種鄉(xiāng)村變壓器分布式優(yōu)化規(guī)劃方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011024829.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112116161A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王占偉;陳海東;高晉;吳堅(jiān);李德民;李紀(jì)偉;謝巖;孫月亭;王昱衡;孫秋明;王雪峰;孫才華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司雞西供電公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/18;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發(fā)明涉及一種鄉(xiāng)村變壓器分布式優(yōu)化規(guī)劃方法，該方法包括如下步驟：(1)建立考慮新型負(fù)荷接入電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；(2)以綜合費(fèi)用最小為目標(biāo)構(gòu)建分布式配電變壓器網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型，規(guī)劃配電變壓器供電區(qū)域；(3)結(jié)合配電變壓器位置及其供電范圍，采用圖論的最小生成樹理論生成低壓線路布局方案。本發(fā)明不僅提高了農(nóng)村電網(wǎng)供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,而且對(duì)推進(jìn)新型農(nóng)村發(fā)展及未來(lái)農(nóng)村電網(wǎng)改造具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器分布式優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種考慮新型負(fù)荷和低壓側(cè)互聯(lián)的鄉(xiāng)村變壓器分布式優(yōu)化規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，以電采暖為代表的新型負(fù)荷即電能替代負(fù)荷比例日益提高，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。新型負(fù)荷的發(fā)展不僅局限于城市，中國(guó)占地甚廣的農(nóng)村也吸引了新型負(fù)荷的加入。然而不同于城市電網(wǎng)，農(nóng)村電網(wǎng)由于農(nóng)田灌溉和電供暖等負(fù)荷明顯的季節(jié)性特征，并網(wǎng)運(yùn)行后不利于提升相關(guān)設(shè)備利用率，因而供電經(jīng)濟(jì)性隨之下降。因此，利用配電運(yùn)行的靈活性，將新型負(fù)荷與農(nóng)業(yè)負(fù)荷季節(jié)性互補(bǔ)，研究配電變壓器高效率運(yùn)行方法，其對(duì)未來(lái)新型鄉(xiāng)村電網(wǎng)升級(jí)改造措施和發(fā)展路徑提供指導(dǎo)作用。

負(fù)荷預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)，目前多采用的方法分為回歸分析、法彈性系數(shù)法、單耗法等。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的崛起對(duì)農(nóng)村相應(yīng)的配電網(wǎng)規(guī)劃與發(fā)展均提出新要求,故有部分的農(nóng)村電網(wǎng)在用電質(zhì)量、供電可靠性及設(shè)備優(yōu)化等方面無(wú)法滿足新型城鎮(zhèn)的需求。

對(duì)新型負(fù)荷及傳統(tǒng)農(nóng)村電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)是進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)改造的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃需要考慮供電可靠性及經(jīng)濟(jì)性，其中分布式變壓器的規(guī)劃主要有優(yōu)化配電變壓器配置和采用有載調(diào)容配電變壓器兩種方法。現(xiàn)有技術(shù)中，自適應(yīng)負(fù)荷型的配電變壓器，在不切斷負(fù)荷的情況下，根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)變壓器額定容量運(yùn)行方式的自動(dòng)切換。通過(guò)與常規(guī)配電變壓器采用的傳統(tǒng)規(guī)劃方法布局方案進(jìn)行對(duì)比，提出了一種適應(yīng)季節(jié)性負(fù)荷的配電變壓器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃方法，該方法構(gòu)建了配電變壓器網(wǎng)絡(luò)雙層規(guī)劃模型，并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了可行性，并且能夠降低配變損耗，提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。但現(xiàn)有技術(shù)均未計(jì)及新型負(fù)荷等對(duì)農(nóng)村負(fù)荷的影響，負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際存在差別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述不足，提供一種考慮新型負(fù)荷和低壓側(cè)互聯(lián)的鄉(xiāng)村變壓器分布式優(yōu)化規(guī)劃方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種鄉(xiāng)村變壓器分布式優(yōu)化規(guī)劃方法，該方法包括如下步驟：

(1)建立考慮新型負(fù)荷接入電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；

(2)以綜合費(fèi)用最小為目標(biāo)構(gòu)建分布式配電變壓器網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型，規(guī)劃配電變壓器供電區(qū)域；

(3)結(jié)合配電變壓器位置及其供電范圍，采用圖論的最小生成樹理論生成低壓線路布局方案。

進(jìn)一步的，所述的一種鄉(xiāng)村變壓器分布式優(yōu)化規(guī)劃方法，所述步驟(1)中，控制策略以實(shí)際溫度與設(shè)定值的偏差值最小為目標(biāo)函數(shù)，建立的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型為：

其中：T_t是t時(shí)段室溫的實(shí)際值；T_set是室溫的設(shè)定值；P_hp,t是t時(shí)段熱泵的電功率輸出；Q_hp,t是t時(shí)段熱泵的熱功率輸出；H_load,t是t時(shí)段熱負(fù)荷需求；P_{hp_rate}是熱泵的額定電功率輸出。

進(jìn)一步的，所述的一種鄉(xiāng)村變壓器分布式優(yōu)化規(guī)劃方法，所述步驟(1)中，以用戶電采暖花銷最小為目標(biāo)，電采暖設(shè)備的啟停策略模型為：