一种配电网规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配电网规划方法及装置，包括：根据若干真实运行场景下的停电量，将所有的真实运行场景分为若干个场景类，并确定每个场景类发生的第一概率；根据每个场景类中真实运行场景的配电网成本和负荷信息以及所述真实运行场景对应场景类的第一概率，构建所有场景类中均成立的待优化函数；根据预设的配电网规划约束，通过粒子群算法对待优化函数进行优化求解，获得配电网规划方案；根据配电网规划方案调整真实运行场景中配电网中设备的设置和设备之间的连接方式

【技术实现步骤摘要】
一种配电网规划方法及装置


[0001]本专利技术涉及配电网规划领域，尤其涉及一种配电网规划方法及装置
。

技术介绍

[0002]配电网物理网架与感知终端之间的协调配合是实现供电可靠性提升和改善的重要基础
。
规划是电网各项工作的起点，配电网物理网架规划与感知终端部署的规划方案还需要考虑差异化需求，对于供电可靠性需求非极高的区域而言，需要在物理网架与感知终端之间寻求平衡，方可保障供电可靠性与全寿命周期成本效益的实现
。
因此，开展配电感知终端与物理网架协同规划方法研究，对不同类型区域的供电可靠性保障提升工作具有十分重要的现实意义
。
[0003]在现有技术中存在以经济最优为目标，以供电可靠性为约束，考虑了三遥配电自动化终端的优化配置和配电网一次网架结构规划
。
现有技术中也存在基于配电网自动化终端设备规划和配电自动化通信规划三者之间的关系，提出了三者协同规划的一些初步思路，给出了一些有关三者协同规划的指标
。
[0004]但是目前技术中的配电网设计中并没有考虑到突发情况或者检修等情况导致的停电场景对配电网供电稳定性的影响，导致目前的配电网线路设置后抗停电影响的能力较弱
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种配电网规划方法及装置，以解决目前配电网规划方案不合理而导致的配电网设置的稳定性较差的问题
。
[0006]第一方面，本申请提供了一种配电网规划方法，包括：
[0007]根据若干真实运行场景下的停电量，将所有的真实运行场景分为若干个场景类，并确定每个场景类发生的第一概率；
[0008]根据每个场景类中真实运行场景的配电网成本和负荷信息以及所述真实运行场景对应场景类的第一概率，构建所有场景类中均成立的待优化函数；
[0009]根据预设的配电网规划约束，通过粒子群算法对待优化函数进行优化求解，获得配电网规划方案；
[0010]根据配电网规划方案调整真实运行场景中配电网中设备的设置和设备之间的连接方式
。
[0011]这样根据不同的停电量对运行场景进行分类
。
并根据每个场景类出现的概率和配电网成本建立适用于所有场景的待优化函数，根据粒子群算法对每个场景的待优化函数进行优化得到综合的配电网规划方案
。
这样获取的配电网规划方案考虑到了不同停电场景的停电量以及各个停电场景出现的概率，从而设置对应的配电网中的设备和连接方式，以减少停电对配电网配电的影响，增加配电网供电的稳定性
。
[0012]进一步的，所述根据若干真实运行场景下的停电量，将所有的运行场景分为若干
个场景类，并确定每个场景类发生的第一概率，具体为：
[0013]根据若干个真实运行场景下的停电量，通过
K
‑
means
聚类算法对真实运行场景分为若干个类别；
[0014]通过
K
‑
means
聚类对真实运行场景聚类时的聚类边界，生成若干个场景类，并根据每个场景类中真实运行场景数量占所有真实运行场景的比重，确定每个场景类发生的第一概率
。
[0015]这样采用
K
‑
means
聚类算法可以将真实运行场景进行准确的聚类，并根据聚类边界对所有的运行场景进行分类，将离散的真实运行场景变为连续的场景类
。
这样可以摆脱由于数据采集优先而导致的真实运行场景过少无法囊括所有可能出现的场景
。
[0016]进一步的，所述根据每个场景类中运行场景的配电网成本和负荷信息以及所述运行场景对应场景类的第一概率，建立所有场景类中均成立的待优化函数，具体为：
[0017]根据每个场景类中运行场景的配电网每个负荷点的平均负荷
、
平均停电时间和产电比，确定每个场景类中停电影响最大的运行场景为最恶劣场景；
[0018]根据每个场景类的最恶劣场景和对应的第一概率以及配电网规划成本，构建待优化函数；
[0019]其中，所述配电网规划成本包括：网架建设的投资费用等年值
、
配电网的运维费用
、
级差保护设备的投资费用等年值及运行维修费用和配电终端的建设维护成本
。
[0020]这样将最恶劣场景中的配电网规划成本纳入待优化函数的设立，可以在保证配电网稳定的前提下追求其中元器件更高的利用效率，从而降低配电网线路中元器件的数量，降低配电网线路的复杂度，提高配电网出现问题时的维修效率
。
[0021]进一步的，所述根据每个场景类的最恶劣场景和对应的第一概率以及配电网规划成本，构建待优化函数，具体为：
[0022]将最恶劣场景与对应场景类的第一概率相乘并加上对应的配电网规划成本，获得对应的待优化函数，具体为：
[0023][0024]其中，
C
line,inv
为网架建设的投资费用等年值，
C
line,main
为配电网的运维费用，
C
protect
为级差保护设备的投资费用等年值及运行维修费用，
C
term
为配电终端的建设维护成本；
N
C
为运行场景中负荷点数量；
P
j
为运行场景负荷点
j
的平均负荷；
T
OFFj
为运行场景负荷点
j
的年平均停电时间；
R
j
为运行场景负荷点
j
对应行业的产电比，
p
s
为第
s
个场景类发生的第一概率；
ψ
为第一概率的约束条件
。
[0025]进一步的，所述根据预设的配电网规划约束，通过粒子群算法对待优化函数进行优化求解，获得配电网规划方案，具体为：
[0026]根据化多目标为单目标法，将待优化函数转化为单一优化函数；
[0027]根据粒子群算法初始化种群，并根据单一优化函数中的开断线路和联络线路参数设置所述种群中粒子的编码；
[0028]迭代更新种群，并根据所述单一优化函数中除了开断线路和联络线路参数的其他参数计算种群中每个粒子的适应值
。
[0029]进一步的，根据所述单一优化函数中除了开断线路和联络线路参数的参数计算种
群中每个粒子的适应值，具体为：
[0030]根据单一优化函数中的其他参数生成每个粒子对应的若干个规划策略；
[0031]通过演化算法对每个粒子对应的若干个规划策略进行迭代优化，得到每个粒子参数满足配电网规划约束的配电网规划方案；
[0032]将所述配电网规划方案代入单一优化函数得到对应粒子的适应值
。
[0033]这样采用两阶段的粒子群算法，可以有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种配电网规划方法，其特征在于，包括以下步骤：根据若干真实运行场景下的停电量，将所有的真实运行场景分为若干个场景类，并确定每个场景类发生的第一概率；根据每个场景类中真实运行场景的配电网成本和负荷信息以及所述真实运行场景对应场景类的第一概率，构建所有场景类中均成立的待优化函数；根据预设的配电网规划约束，通过粒子群算法对待优化函数进行优化求解，获得配电网规划方案；根据配电网规划方案调整真实运行场景中配电网中设备的设置和设备之间的连接方式
。2.
根据权利要求1所述的配电网规划方法，其特征在于，所述根据若干真实运行场景下的停电量，将所有的运行场景分为若干个场景类，并确定每个场景类发生的第一概率，具体为：根据若干个真实运行场景下的停电量，通过
K
‑
means
聚类算法对真实运行场景分为若干个类别；通过
K
‑
means
聚类对真实运行场景聚类时的聚类边界，生成若干个场景类，并根据每个场景类中真实运行场景数量占所有真实运行场景的比重，确定每个场景类发生的第一概率
。3.
根据权利要求1所述的配电网规划方法，其特征在于，所述根据每个场景类中运行场景的配电网成本和负荷信息以及所述运行场景对应场景类的第一概率，建立所有场景类中均成立的待优化函数，具体为：根据每个场景类中运行场景的配电网每个负荷点的平均负荷
、
平均停电时间和产电比，确定每个场景类中停电影响最大的运行场景为最恶劣场景；根据每个场景类的最恶劣场景和对应的第一概率以及配电网规划成本，构建待优化函数；其中，所述配电网规划成本包括：网架建设的投资费用等年值
、
配电网的运维费用
、
级差保护设备的投资费用等年值及运行维修费用和配电终端的建设维护成本
。4.
根据权利要求3所述的配电网规划方法，其特征在于，所述根据每个场景类的最恶劣场景和对应的第一概率以及配电网规划成本，构建待优化函数，具体为：将最恶劣场景与对应场景类的第一概率相乘并加上对应的配电网规划成本，获得对应的待优化函数，具体为：其中，
C
line,inv
为网架建设的投资费用等年值，
C
line,main
为配电网的运维费用，
C
protect
为级差保护设备的投资费用等年值及运行维修费用，
C
term
为配电终端的建设维护成本；
N
C
为运行场景中负荷点数量；
P
j
为运行场景负荷点
j
的平均负荷；
T
OFFj
为运行场景负荷点
j
的年平均停电时间；
R
j
为运行场景负荷点
j
对应行业的产电比，
p
s
为第
s
个场景类发生的第一概率；
ψ
为第一概率的约束条件
。5.
根据权利要求1所述的配电网规划方法，其特征在于，所述根据预设的配电网规划约
束，通过粒子群算法对待优化函数进行优化求解，获得配电网规划方案，具体为：根据化多目标为单目标法，将待优化函数转化为单一优化函数；根据粒子群算法初始化种群，并根据单一优化函数中的开断线路和联络线路参数设置所述种群中粒子的编码；迭代更新种群，并根据所述单一优化函数中除了开断线路和联络线路参数的其他参数计算种群中每个粒子的适应值
。6.
根据权利要求5所述的配电网规划方法，其特征在于，根据所述单一优化函数中除了开断线路和联络线路参数的参数计算种群中每个粒子的适应值，具体为：根据单一优化函数中的其他参数生成每个粒子对应的若干个规划策略；通过演化算法对每个粒子对应的若干个规划策略进行迭代优化，得到每个粒子参数满足配电网规划约束的配电网规划方案；将所述配电网规划方案代入单一优化函数得到对应粒子的适应值
。7.
根据权利要求5所述的配电网规划方法，其特征在于，所述单一优化函数，具体为：所述的配电网规划方法，其特征在于，所述单一优化函数，具体为：其中，
C
line,inv
为网架建设的投资费用等年值，
C
line,main
为配电网的运维费用，
C
protect
为级差保护设备的投资费用等年值及运行维修费用，
C
term
为配电终端的建设维护成本；
λ
s
,
γ
s
,
μ
,
ν
为不同的场景类第一概率对应的拉格朗日乘子；
p
s,0
为第
s
个场景类第一概率的初始概率值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周姝灿，陈沛东，左婧，高崇，李浩，翁兴航，张雪莹，张跃，刘建初，罗强，张俊潇，许志恒，程苒，段瑶，何璇，黄烨，劳永钊，吴亚雄，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：