[發明專利]一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法

在審

• 申請號: 202211565424.3
• 申請日: 2022-12-07
• 公開（公告）號: CN116244867A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 張笑弟;錢嘯;陳鼎;湯東升;高博;潘弘;高強;孫飛飛;車遠宏;戴元安;胡晟;馬繼明;張沖標
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司;國網浙江省電力有限公司嘉善縣供電公司;杭州陽斯信息技術有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06;H02J3/00;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 王鑫康

1.一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，考慮用電設備的電力數據和時變規律，通過計算提取多時間尺度負荷分布向量；

S2，搭建配電網地理要素分布形態的架構，構建路網信息在變電站預測過程中的目標函數；

S3，以路網信息對基礎架構，構建智能規劃數字模型；

S4，在不同的仿真實驗場景中，測試智能規劃數字模型的有效性。

2.根據權利要求1所述的一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S11，在配電網規劃區域空間時，根據配電網的規劃用地負荷值，選擇該區域的幾何中心，并劃分供電區域；

S12，計算出配電網的空間數據模型，具體為：

其中，β表示設定的配變容量，q表示選定區域內的經濟供電半徑；

S13，將單位負荷長度作為約束條件，得出等效負荷系數的計算公式，具體為：

其中，ε表示待提取的電流分量，w表示配電網規劃范圍內的負荷點坐標；

S14，為區分主變電站與其他設備，將提取到的特征向量進行整合；以電力設備的暫態運行數據作為參照，實時獲取設備的電壓值和功率，計算出電力設備的消耗總電能；

S15，將各個階段中的設備數據加以整合，直到收集到足夠的屬性信息，能夠建立起屬性向量集；最終獲取月、周以及分鐘的多時間尺度下的負荷分布情況。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

在已知地理空間內的負荷特征條件下，得出路網信息在變電站負荷預測過程中的目標函數，其表達公式如下：

其中，μ表示預計施工年限，l表示網絡對象數量，表示設備對象數量。

4.根據權利要求1或2所述的一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，所述

所述步驟S3包括以下步驟：

S31，根據容載比，得到基于配電網智能規劃區域中變電站的總容量的模型，并求出該模型的目標函數；

S32，引入粒子群算法，已知粒子群規模的條件下，定義慣性權重因子的范圍；

S33，定義各個變電站負載率的權重，計算公式為：

其中，ψ表示設備正常運行所帶最大負荷，ζ表示每次分區所帶負荷，C表示分區的負荷密度。

5.根據權利要求2所述的一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，所述步驟S11中根據配電網的規劃用地負荷值，選擇該區域的幾何中心的具體表達式如下：

其中，Q表示某變電站在單位時間內的負荷系數，α表示負荷點數量，δ_p表示供電區域面積，p表示負荷點與變電站之間的距離。

6.根據權利要求4所述的一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，所述容載比的計算公式為：

其中，λ表示規劃區域內的負荷分散系數，t表示單位時間內的功率因數，s表示地區負荷儲備指標，v表示電力設備的最大允許運行率。

7.根據權利要求4所述的一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，配電網智能規劃區域中變電站的總容量的模型的目標函數具體為：

其中，h表示現有變電站的容量總和，^F_n表示現有變電站的數量，n表示變電站總容量的冗余因子，λ表示規劃區域內的負荷分散系數，t表示單位時間內的功率因數，s表示地區負荷儲備指標，v表示電力設備的最大允許運行率。

8.根據權利要求4所述的一種基于配電網智能規劃的數字建模與仿真方法，其特征在于，所述慣性權重因子的范圍的表達公式如下：

其中，M表示算法中粒子的初始數目，表示個體極值，σ表示全局極值。