[发明专利]一种考虑电网结构优化的输电网扩展规划方法

说明书

本发明公开了一种考虑电网结构优化的输电网扩展规划方法，包括：根据现状电网元件参数规划时间周期内负荷预测值，规划时间周期内电源规划方案，以及电网规划候选的电网元件及路径方案。构建优化模型，优化模型以最小化规划周期内输电网规划投资成本和发电成本之和为目标并包括约束条件。将优化模型中的约束条件转换为易于求解的混合整数线性规划模型，并采用混合整数线性规划法对优化模型进行求解，得到最终的考虑电网结构优化的输电网扩展规划方案。可用于输电网规划决策，有利于促进电网规划与运行协调，提升电网规划方案的准确率；本发明可实现电网规划成本与运行成本协调最优，有助于促进电网规划精益化管理，提升电网规划投资的经济性。

技术领域

本发明涉及电网规划技术领域，尤其是一种考虑电网结构优化的输电网扩展规划方法。

背景技术

电网规划是基于中长期负荷预测和电源规划方案对前瞻时间周期内的电网发展建设方案进行预先安排以满足负荷增长需求。随着电力体制改革的不断推进，电力系统中源荷平衡交易方式复杂多变，源荷分布日趋不均衡，支撑源荷平衡的电网如何发展是一个值得十分重视的问题。

传统的电网规划在决策过程中通常认为现状电网结构不变，其决策的是候选规划输电元件是否投运建设，这种仅对增量电网进行优化，而忽视现状电网结构调整的灵活性的做法存在保守性，不利于实现电网规划投资的经济性。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑电网结构优化的输电网扩展规划方法，其在电网规划优化决策中考虑电网结构调整的灵活性，考虑事故情况下电网拓扑校正控制，构建考虑电网结构优化的输电网扩展规划模型，适应于源-荷多元化发展下的输电网扩展优化规划。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种考虑电网结构优化的输电网扩展规划方法，包括以下步骤：

构建优化模型，优化模型以最小化规划周期内输电网规划投资成本和发电成本之和为目标并包括约束条件；

将优化模型中的约束条件转换为易于求解的混合整数线性规划模型，并采用混合整数线性规划法对优化模型进行求解，得到最终的考虑电网结构优化的输电网扩展规划方案。

进一步地，所述构建优化模型步骤之前，还包括：

根据现状电网元件参数规划时间周期内负荷预测值，规划时间周期内电源规划方案，以及电网规划候选的电网元件及路径方案。

进一步地，所述优化模型的目标函数表达式为：

式中，N_T为划分的负荷时段集合；N_G为发电机集合；N_L为输电线路走廊集合；为发电机g在时段t输出有功功率；C_g为发电机g的线性成本系数；τ_t为负荷时段t的持续时间；C_l为输电线路走廊l的单回线路投资成本；n_l为输电线路走廊l候选扩建的输电线路条数。

进一步地，所述约束条件包括：

1)发电机组有功功率上下限约束：

式中：和分别为发电机g的有功功率上下限；

2)节点功率平衡约束：

其中，为负荷时段t输电线路走廊l上输电线路的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；N_S,i和N_E,i分别为以节点i为首、末端节点的输电线路走廊集合；N_G,i和N_D,i分别表示节点i上的发电机集合和负荷集合；为时段t时的有功负荷大小；