【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统规划，具体为一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法。
技术介绍
1、随着电力系统的不断发展与扩大，输配电网的规划与管理面临着日益复杂的挑战，电力系统的可靠运行和高效利用不仅关系到社会经济的稳定发展，也直接影响到广大用户的用电体验，在当前的电力系统中，输电网和配电网作为两个相对独立的子系统，其规划过程往往缺乏有效的协调机制，特别是配电网，由于其结构复杂、设备众多且负荷变化频繁，其规划结果对输电网的影响不容忽视，因此，如何实现输配电网之间的协调规划，成为电力系统规划领域亟待解决的问题。
2、传统的输配电网规划方法往往侧重于输电网或配电网的独立规划，忽视了两者之间的紧密联系和相互影响，在供电范围划分方面，传统方法多采用静态或固定的方式，如基于行政区域、地理位置或经验规则等确定供电范围，这种方法缺乏灵活性，难以适应电网负荷的动态变化和电网结构的调整，此外，传统方法往往忽略了不同变电站之间供电能力的差异和负荷分布的不均衡性，导致供电范围划分不合理，容易出现过载和轻载现象，影响电网的安全性和经济性。
3、针对上述情况，有必要对现有的输配电网协调规划方法及逆行优化，通过采用动态供电范围划分策略，根据负荷预测和电网发展需求实时调整供电范围，并通过差异识别与微调技术，实现相邻变电站之间负荷的均衡分布，因此，开发一种能够综合实现上述特点的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了弥补现有技术的不足，
2、本专利技术为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，该方法包括以下具体步骤：
3、s100，配电网等值模型构建：构建配电网的等值模型，将复杂的配电网简化为等效的输入参数和随机因素；
4、s200，初始供电范围设定：以新建的变电站为中心，综合考虑变电站的容量、预期负荷增长和地形地貌因素，设定初始供电范围；
5、s300，动态供电范围调整：根据负荷预测和电网发展需求，不断扩大供电范围，并实时更新各变电站的负重系数即供电范围内负荷与变电站容量的比值，通过比较相邻变电站之间的负重系数，识别出差异最大的区域；
6、s400，输配电网协调规划：基于配电网等值模型和动态调整的供电范围，进行输电网的规划与优化，利用概率潮流计算方法，对电网进行评估；
7、s500，反馈与优化迭代：将输电网规划结果反馈至配电网等值模型，考虑输电网变化对配电网的影响，通过迭代优化，不断调整配电网等值模型和供电范围划分策略。
8、进一步地，所述步骤s100包括：
9、s101，收集配电网的详细数据，包括但不限于拓扑结构、负荷分布、设备参数、可再生能源出力的历史数据及其预测值；
10、s102，对收集到的数据进行不确定性分析；
11、s103，基于上述数据和分析结果，利用电力系统建模工具构建配电网的等值模型。
12、更进一步地，所述步骤s200包括：
13、s201，根据电网发展规划和负荷分布，确定新建变电站的地理位置；
14、s202，以新建变电站为中心，根据初步规划目标和地形地貌因素，设定初始的供电范围。
15、更进一步地，所述步骤s300包括：
16、s301，利用arima算法构建负荷预测模型，对未来一段时间内的负荷变化进行预测；
17、s302，根据当前负荷分布和变电站容量，计算各变电站的负重系数；
18、s303，根据负荷预测结果和电网发展需求，逐步扩大供电范围，使其覆盖新增负荷区域；
19、s304，在扩大供电范围的同时，实时更新各变电站的负重系数，以反映最新的负荷分布情况；
20、s305，定期比较相邻变电站之间的负重系数，识别出差异较大的区域，针对差异较大的区域，通过微调供电范围的边界，使相邻变电站之间的负重系数趋近相同。
21、更进一步地，所述步骤s301通过采集历史负荷数据，构建时间序列数据集，采用arima模型对时间序列数据集进行拟合，利用拟合好的arima模型对未来一段时间内的负荷变化进行预测，得到预测负荷序列，其计算公式为：其中，是在时间t的预测值，μ是均值，p是自回归阶数，φi是自回归系数，yt-i是时间t-i的实际值，q是移动平均阶数，θj是移动平均系数，∈t-j是时间t-j的误差项。
22、更进一步地，所述步骤s302计算各变电站的负重系数的具体步骤为：
23、(1)根据当前负荷分布和变电站容量，设定各变电站的权重因子λ；
24、(2)使用负重系数的计算公式k＝λt+(-1λ)d来计算各变电站的负重系数，其中，t表示变电站的负荷量，d表示供电范围；
25、(3)对各变电站的负重系数进行分析，比较不同变电站之间的负重差异；
26、(4)根据负重系数的分析结果，对供电范围进行动态调整。
27、更进一步地，所述步骤s305通过梯度下降算法微调供电范围的边界，具体地，设定初始供电范围边界b0，同时定义损失函数l(b)，用于评估当前供电范围边界下的系统性能，计算当前边界bt下的损失函数梯度并根据梯度下降公式更新供电范围边界，其中η为预设的学习率，重复迭代，输出最终优化后的供电范围边界b*。
28、更进一步地，所述步骤s400包括：
29、s401，基于配电网等值模型和动态调整的供电范围，利用概率潮流计算方法评估输电网；
30、s402，根据概率潮流计算结果和电网规划目标，制定输电网的规划方案；
31、s403，对制定的规划方案进行全面评估，包括技术可行性、经济性和社会效益方面，根据评估结果对方案进行优化调整。
32、更进一步地，所述步骤s401利用概率潮流计算方法评估输电网的具体步骤为：
33、(1)根据配电网侧可再生能源的出力特性曲线以及负荷的功率需求曲线，计算配电网侧的停运容量以及对应的概率分布，得到配电网等值模型；
34、(2)采用蒙特卡洛模拟来评估不同随机因素对电网状态的影响，具体地，对于包含所有随机变量的向量w，每个随机变量wi都有其对应的概率分布p(wi)，从每个p(wi)中抽取一个样本值，组成一个样本向量w(k)，即其中，k是样本索引，对于每个样本向量w(k)，执行确定性潮流计算x(k)＝f(w(k),y)，得到对应的状态变量向量x(k)，其中，f是潮流计算函数，y是系统网络参数，通过n个样本的确定性潮流计算结果，得到状态变量x的概率分布p(x本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S100包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S200包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S300包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S301通过采集历史负荷数据，构建时间序列数据集，采用ARIMA模型对时间序列数据集进行拟合，利用拟合好的ARIMA模型对未来一段时间内的负荷变化进行预测，得到预测负荷序列，其计算公式为：其中，是在时间t的预测值，μ是均值，p是自回归阶数，φi是自回归系数，yt-i是时间t-i的实际值，q是移动平均阶数，θj是移动平均系数，∈t-j是时间t-j的误差项。
6.根据权利要求4所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S302计算各
7.根据权利要求4所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S305通过梯度下降算法微调供电范围的边界，具体地，设定初始供电范围边界B0，同时定义损失函数L(B)，用于评估当前供电范围边界下的系统性能，计算当前边界Bt下的损失函数梯度并根据梯度下降公式更新供电范围边界，其中η为预设的学习率，重复迭代，输出最终优化后的供电范围边界B*。
8.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S400包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S401利用概率潮流计算方法评估输电网的具体步骤为：
10.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤S500采用蚁群算法对配电网等值模型和供电范围划分策略进行迭代优化，具体地，初始化蚁群算法参数，包括蚂蚁数量m、信息素重要程度因子α、启发函数重要程度因子β、信息素挥发系数ρ、最大迭代次数N，其中每只蚂蚁代表一个潜在的优化解，定义适应度函数F，对于每只蚂蚁i，从起始点出发，根据状态转移概率公式选择下一个节点，其中τij(t)是t时刻节点i到节点j的信息素量，ηij(t)是启发式信息，allowedk是蚂蚁k下一步可以选择的节点集合，每只蚂蚁完成一轮路径选择后，根据适应度函数F计算所得路径的优劣，并更新信息素，更新规则为其中是蚂蚁k在节点i到节点j路径上释放的信息素量，重复迭代，直至达到最大迭代次数和满足优化条件，输出最终优化的配电网等值模型及供电范围划分策略。
...【技术特征摘要】
1.一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤s100包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤s200包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤s300包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤s301通过采集历史负荷数据，构建时间序列数据集，采用arima模型对时间序列数据集进行拟合，利用拟合好的arima模型对未来一段时间内的负荷变化进行预测，得到预测负荷序列，其计算公式为：其中，是在时间t的预测值，μ是均值，p是自回归阶数，φi是自回归系数，yt-i是时间t-i的实际值，q是移动平均阶数，θj是移动平均系数，∈t-j是时间t-j的误差项。
6.根据权利要求4所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤s302计算各变电站的负重系数的具体步骤为：
7.根据权利要求4所述的一种基于配电网等值的输配电网协调规划方法，其特征在于，所述步骤s305通过梯度下降算法微调供电范围的边界，具体地，设定初始供电范围边界b0，同时定义损失函数...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明宏，章媛，王家文，康卫伟，汪碧霞，邵涤球，徐金栋，肖滢，徐昌凤，邓枫林，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司宣城供电公司，
类型：发明
国别省市：
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