[发明专利]一种考虑负荷预测误差不确定性的配电网中压线路差异化规划方法

权利要求书

1.一种考虑负荷预测误差不确定性的配电网中压线路差异化规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基于机会约束理论的配电网中压线路规划模型；

步骤2：不同供电区域配电网差异化置信水平的取值；

步骤3：低负荷密度区不同供电区域的抗风险能力的差异化评估；

通过上述步骤，完成考虑负荷预测误差不确定性的配电网中压线路差异化规划；

在步骤1中，首先采用非参数核密度估计方法对低负荷密度区的负荷预测误差进行概率密度建模，然后构建基于机会约束的配电网中压线路规划模型；

具体包括以下步骤：

已知在基准年内采样收集的负荷预测误差样本个数为n，则基于非参数核密度估计的中长期预测误差概率密度模型的表达式为：

式中：为预测误差概率密度函数；K(θ,l)为核函数；θ_m为预测误差值样本中的第m个样本值；l为模型的带宽参数；

选择高斯函数K(θ)作为负荷预测误差概率密度模型的核函数，即

由式(1)和式(2)可知，基于非参数核密度估计的中长期预测误差概率分布模型为

所述模型的目标函数为：

式中：L为新建10kV线路集合；l_i表示辐射型配网10kV线路的供电距离，p_i表示单位长度架空线价格，一般由线径型号决定；K_i表示第i条架空线的安装系数；C为目标函数，表示架空线路的投资成本；

假设电源侧容量配置足够，因而线路规划时约束条件仅需考虑线路的输送容量和末端电压是否满足要求，主要包括：

(1)线路容量约束：

S_imax≥D_gi (5)；

式中：S_imax表示线路的最大容量限制；D_gi表示第i条10kV线路规划负载；

(2)线路末端电压约束：

U_t≥U_tmin (6)；

式中：U_t为中压线路末端电压，U_tmin为末端电压允许的最小值；

(3)规划裕度值约束：

为保证在负荷预测存在误差情况下，规划方案依然有效，还需设定规划裕度，基于机会约束理论，将规划裕度约束描述为系统规划裕度满足实际需求的概率应不小于某一置信水平，即：

式中：D_i表示第i条10kV线路实际负荷；为根据配电网风险权系数排序确定的差异化的置信水平，将利用综合赋权方法来求取不同村镇配电网的风险权系数；

已知

D_i＝D_ij[(1+β)^α+θ] (8)

式中：D_ij表示第i条线路的负荷基准值；β为预测得出的规划年限内年均负荷增长率；α为新建线路的规划使用年限；θ为负荷预测误差百分数，是一个随机量，结合式(7)和式(8)，规划裕度值约束可改写为：

2.根据权利要求1所述的考虑负荷预测误差不确定性的配电网中压线路差异化规划方法，其特征在于，在步骤1)中包括以下步骤：

1)选型目标函数的建立；在保证配电网中压网架满足输送容量和末端电压要求的前提下，使其待规划区域的线径选型成本最小，建立目标函数；

2)配电网中压网架线径规划模型的约束条件；假设电源侧容量配置足够，因而线路规划时约束条件仅需考虑线路的输送容量和末端电压是否满足要求。

3.根据权利要求2所述的考虑负荷预测误差不确定性的配电网中压线路差异化规划方法，其特征在于，所述约束条件包括线路容量约束、线路末端电压约束、规划裕度值约束。

4.根据权利要求1所述的考虑负荷预测误差不确定性的配电网中压线路差异化规划方法，其特征在于，在步骤2)中，通过基于综合权重的配电网风险权系数的排序结果再结合Biengyne-Chebyshev不等式确定模型的置信水平取值。