[發(fā)明專利]一種基于割最優(yōu)的網(wǎng)格內(nèi)配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃方法

有效

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• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112287500B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧超;楊俊;張峰;朱詠明;劉莎;李衛(wèi)華
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)新疆電力有限公司昌吉供電公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06Q50/06;G06F113/04
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 于洪偉

本發(fā)明公開了一種基于割最優(yōu)的網(wǎng)格內(nèi)配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃方法，涉及配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是對配電網(wǎng)的每個網(wǎng)格形成的圖，從10KV電源點(diǎn)連接的邊開始，每次選擇割集中最小割接如生成樹，直到所有節(jié)點(diǎn)都進(jìn)入生成樹為止，其中最小割是指接入的邊滿足該邊的等效年投資費(fèi)用加上生成樹線損增加量之和最小，再選擇等效年費(fèi)用最小的連枝作為聯(lián)絡(luò)線，從而快速獲得最優(yōu)或近似最優(yōu)的網(wǎng)格內(nèi)網(wǎng)架規(guī)劃方案，有效降低了配電網(wǎng)規(guī)劃費(fèi)用，提高了配電網(wǎng)公司的經(jīng)濟(jì)效益，相對于傳統(tǒng)網(wǎng)架規(guī)劃方法，實(shí)用性和便利性得到極大的提高，適合行業(yè)內(nèi)大規(guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于割最優(yōu)的網(wǎng)格內(nèi)配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

在規(guī)劃區(qū)域被劃分為多個網(wǎng)格的條件下，每個網(wǎng)格內(nèi)的配電網(wǎng)架優(yōu)化規(guī)劃是指在滿足對用戶供電、輻射狀約束、節(jié)點(diǎn)電壓和饋線段電流、約束的前提下，尋求一組最優(yōu)的決策變量(饋線的路徑和型號)，使投資和運(yùn)行費(fèi)用之和最小。

網(wǎng)格內(nèi)的配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃的求解方法主要是數(shù)學(xué)優(yōu)化方法和人工智能搜索算法。數(shù)學(xué)優(yōu)化算法處理輻射狀約束條件復(fù)雜，開發(fā)的算法很難實(shí)際應(yīng)用；人工智能搜索算法不但會產(chǎn)生大量的不可行解，而且易陷入局部最優(yōu)解。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于割最優(yōu)的網(wǎng)格內(nèi)配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃方法，算法簡單，快速獲得最優(yōu)或近似最優(yōu)的網(wǎng)格內(nèi)網(wǎng)架規(guī)劃方案，易于實(shí)際應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于割最優(yōu)的網(wǎng)格內(nèi)配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃方法，通過如下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟S1：網(wǎng)格內(nèi)規(guī)劃區(qū)域形成圖G，10kV母線合并為圖G的一個頂點(diǎn)，并將其編號為第1個頂點(diǎn)，負(fù)荷、可能的線路走廊的交點(diǎn)為圖G的其它頂點(diǎn)，編號從2開始到N，各個頂點(diǎn)之間的線路走廊為圖G的邊，編號從1開始到L；

步驟S2：輸入數(shù)據(jù)，輸入線路型號、負(fù)荷的有功及無功功率、邊的長度、單位長度邊的投資費(fèi)用、規(guī)劃期限、電價、貼現(xiàn)率；

步驟S3：計(jì)算每條邊投資費(fèi)用等年值，邊圖G的邊l＝1,2,...,L的投資費(fèi)用等年值W_l計(jì)算公式如下：

式中L_l是第l條邊長度，K是單位長度投資費(fèi)用，單位為元/km，r是貼現(xiàn)率，T是規(guī)劃期限；

步驟S4：形成每條饋線第1條邊，對于圖G的邊l＝1,2,...,L，若它的一個頂點(diǎn)編號為1，將其放入最優(yōu)生成樹集合E(G)中，集合E(G)每一條邊對應(yīng)一條饋線，集合E(G)中邊的個數(shù)就是饋線數(shù)；

步驟S5：賦值，令頂點(diǎn)計(jì)算器n＝2；

步驟S6：計(jì)算從集合G-E(G)中選取只有一個頂點(diǎn)在集合E(G)中邊的割，從集合G-E(G)中選取只有一個頂點(diǎn)在集合E(G)中邊，若有M條邊，第m,m＝1,2,...,M條邊的割的計(jì)算公式如下：

G_m＝ΔP_loss,m×t_max×C+W_m?????????????????????????(2)

式中ΔP_loss,m是增加第m條邊及其負(fù)荷后的線損增加量，t_max是年最大負(fù)荷等效時間，單位小時，C是電價，單位元/kWh；

步驟S7：在1,2,...,M條邊中選出最短割，通過比較步驟S5中m＝1,2,...,M邊的G_m，獲得最小割并將最小割對應(yīng)的邊m_min放入集合E(G)中；

步驟S8：賦值，令n＝n+1；