[发明专利]一种分层分区的配电网架规划方法

权利要求书

1.一种分层分区的配电网架规划方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、对整个城市配电网网架结构进行分区；按照线性规划方法对所规划区域的电网进行供电能力计算；借助于分层规划的思想建立联合优化的两层多目标联合规划模型；对两层多目标规划问题进行转化和分析；

步骤2、采用联合编码方式将网架结构与分区方式进行联合编码；根据联合编码采用两层多目标遗传算法对编码进行处理，得到规划运算结果。

2.根据权利要求1所述的一种分层分区的配电网架规划方法，其特征在于：所述对整个城市配电网网架结构进行分区的方法为：以最高电压等级变电站为主要分区依据，将下一级变电站划入到相应各自的变电站的供电管辖范围中，从而形成一个个或多个最高电压等级的变电站带动一片低电压等级地区的格局。

3.根据权利要求1所述的一种分层分区的配电网架规划方法，其特征在于：所述按照线性规划方法对所规划区域的城市配电网进行供电能力计算的数学模型为：

式中，PSC表示供电能力，为负荷节点的个数；p_i为第i个负荷点的有功功率；P、θ分别为节点有功注入和电压相角向量，B为网络导纳阵，C_L,low，C_L,high分别为线路容量的下限和上限，p_i,low，p_i,high分别为节点功率的下限和上限。

4.根据权利要求1所述的一种分层分区的配电网架规划方法，其特征在于：所述两层多目标联合规划模型包括第一层规划模型和第二层规划模型，其中，第一层规划模型为：

L1:Min[C_f(x),-P_sc(x,y)]

s.t.g(x,y){≤,＝,≥}0

式中：y为连续变量，表示潮流和电压；x为整数变量，表示线路建设的决策变量；C_f(x)表示线路投资；P_sc(x,y)为连通网架的供电能力；g(x,y){≤,＝,≥}0为规划中的所有约束条件集合，包括网架结构约束、直流潮流约束、N-1状态下线路潮流约束；

第二层规划模型为：

s.tg_i(x,y){≤,＝,≥}0,d_i(x,y){≤,＝,≥}0

i＝1,2,...m_partition

式中：y为连续变量，表示潮流和电压；x为整数变量，表示线路建设的决策变量；m_partition表示分区的个数；为i分区电网的供电能力；L_i(x,y)为i分区电网的最小切负荷量，采用文中的计算方法得到；g_i(x,y){≤,＝,≥}0为分区i电网的技术性约束条件；d_i(x,y){≤,＝,≥}0表示分区i方案可行性约束条件，包括各分区电网内变电站容量小于该分区电源的可用容量及某些管理因素。

5.根据权利要求1所述的一种分层分区的配电网架规划方法，其特征在于：所述对两层多目标规划问题进行转化和分析的方法是：将其归结为一个两层多目标极小化问题，其一般形式表示为：

定义第一优先层，代表网架结构的优化；定义第二优先层，代表分区方式的优化；P_s(s＝1,2)是优先层次的记号，Z为优化问题解的可行域。

6.根据权利要求1所述的一种分层分区的配电网架规划方法，其特征在于：所述网架编码方法为：每一位数字代表某一规划路径，其数值表示该路径上供电线路的回路条数，形成初始种群时，每一位上的数值取该规划路径现有回路数与最大可能回路数之间的某一随机值；所述分区编码方法为：负数表示最高一级变电站节点编号，正数表示下一级变电站，每个负数与后面的一个或几个正数代表一个分区。