[发明专利]一种经济性与安全性协调的输电网规划平台及应用

权利要求书

1.一种经济性与安全性协调的输电网规划平台，其特征在于，包括依次连接的数据库模块(1)、输入模块(2)、分析模块(3)、规划模块(4)和输出模块(5)，所述的输入模块(2)存储输电网安全指标，从数据库(1)模块获取输电网的负荷数据、发电设备数据和输电设备数据，并将所述的输电网安全指标、负荷数据、发电设备数据和输电设备数据输送给分析模块(3)，所述的分析模块(3)计算输电网的投资成本、维护成本、运行成本和缺电成本，并输送给规划模块(4)，所述的规划模块(4)采用小生境遗传算法，对输电网进行安全性与经济性协调的扩展规划计算，所述的输出模块(5)输出规划结果信息；

所述的分析模块(3)包括投资成本计算子模块(31)、维护成本计算子模块(32)、运行成本计算子模块(33)、缺电成本计算子模块(34)和输电网安全约束子模块(35)，所述的投资成本计算子模块(31)计算输电网的投资成本IC，所述的维护成本计算子模块(32)计算输电网的维护成本MC，所述的运行成本计算子模块(33)计算输电网的运行成本OC，所述的缺电成本计算子模块(34)计算输电网的缺电成本LSC，所述的输电网安全约束子模块(35)对输电网进行安全约束，所述的安全约束条件包括功率平衡约束、支路潮流约束、发电机出力约束、支路新建线路数量约束和N-1安全约束。

2.根据权利要求1所述的一种经济性与安全性协调的输电网规划平台，其特征在于，各所述的成本计算式如下：

$\begin{array}{c}IC=k(r,n)\·\underset{ij\∈\mathrm{\Ω}+}{\Σ}{c}_{ij}{n}_{ij}\\ MC=\underset{i=1}{\overset{n_{devices}}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_i\·c_m^i\\ OC=C_e\·\underset{l=1}{\overset{s}{\Σ}}{T}^l\underset{i=1}{\overset{n_g}{\Σ}}(g_{i,c}^l-g_{i,u}^l)+P_e\·\underset{l=1}{\overset{s}{\Σ}}{T}^l\underset{ij\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}{R}_{ij}{\left(f_{ij}^l\right)}^2\\ LSC=\underset{l=1}{\overset{s}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\underset{k\∈{\mathrm{\Ω}}_{l,i}}{\Σ}(1+{\∂}_i)\·T^l\·{\mathrm{PSIC}}_i\·P_{l,k}\·{\mathrm{LS}}_i^l\end{array}$

式中：k(r,n)为资金收回系数，c_ij为支路ij新建单条线路的投资成本，n_ij为支路ij新增线路数，Ω+表示可新增线路的支路集合；n_devices为电网中元件设备集合，λ_i为第i个元件每年平均故障次数，为第i个元件每次平均维修费用；C_e和P_e分别为煤价系数和电价系数，s为总的负荷水平级数，T^l为负荷水平级l的负荷持续时间，R_ij为线路ij的电阻，为支路ij的有功潮流，n_g为系统所有的发电机数目，为在系统负荷水平级l下，考虑线路潮流约束时第i台发电机的发电成本，为在系统负荷水平级l下，不考虑线路潮流约束时第i台发电机的发电成本；Ω_l,i和P_l,k分别为在负荷水平级l下系统出现故障状态的集合及出现故障状态k的概率；为节点i间接断电损失与直接断电损失的比例；PSIC_i为缺电损失评价率；为负荷水平级l下，出现故障状态k时节点i的切负荷量。