[发明专利]一种发输电多阶段联合扩展规划方法及系统

权利要求书

1.一种发输电多阶段联合扩展规划方法，其特征在于，包括：

获取电力系统初始网架结构，确定备选扩增电源接入点、备选扩增电源容量集合和备选扩增线路集合；

根据备选扩增电源以及备选扩增线路的寿命周期，确定中长期规划的研究年限；

考虑主体功能区规划对不同区域负荷差异化增长的影响，以历史时序负荷数据为依据进行研究年限内负荷预测，获得各年负荷时空场景；

利用模糊聚类算法对研究年限内各年负荷和可再生能源发电数据进行削减，获得规划运行场景；

以全寿命周期成本作为经济性目标，以连锁故障平均风险值作为可靠性目标，以研究年限内每一水平年作为规划分阶段，计及各项约束，建立多目标、多阶段优化模型；

求解多目标优化模型，获得最优解集，对最优解集进行多目标决策，得到满意解作为扩展规划序列，即，利用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)寻优求解该多目标优化模型，获得帕累托最优解集，针对寻优得到的帕累托最优解集，利用逼近理想解排序法进行多目标决策，得到满意解作为扩展规划序列；

所述一种发输电多阶段联合扩展规划方法，以研究年限内每一水平年作为规划分阶段，设备投运时间不尽相同，以所述全寿命周期成本作为优化模型的经济性目标：

其中，T为研究年限，f_CI,t为第t年的一次投资成本现值，f_CM,t为第t年检修维护成本现值，f_CO,t为第t年运行损耗成本现值，f_CF,t为第t年运行故障成本现值，f_SV为研究年限末期扩增设备的残值

以研究年限内极端运行场景下连锁故障平均失负荷风险值作为可靠性目标：

其中，N_s’为单一水平年内极端运行场景数量，N_c为单一场景下搜得的高风险连锁故障数量，p_m为发生连锁故障m的概率，P_shed,m,t,s为第t年场景s发生故障m时的最小切负荷量。

2.如权利要求1所述的一种发输电多阶段联合扩展规划方法，其特征在于，确定备选扩增电源接入点、备选扩增电源容量集合和备选扩增线路集合，具体为：

选择距离负荷中心近的大规模电厂作为扩增电源的备选接入点；根据网架结构薄弱处确定备选扩增线路集合，备选扩增线路中包括新增输电走廊和原有输电走廊。

3.如权利要求1所述的一种发输电多阶段联合扩展规划方法，其特征在于，取寿命周期最小的设备寿命作为研究年限。

4.如权利要求1所述的一种发输电多阶段联合扩展规划方法，其特征在于，所述主体功能区包括优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发区域，且四个区域负荷增长速度存在差异。

5.如权利要求1所述的一种发输电多阶段联合扩展规划方法，其特征在于，考虑到资源环境的承载能力因素，不考虑在禁止开发区域增加电源，若备选电源接入节点在禁止开发区域内，增加相应发电机一次投资成本的惩罚系数。

6.如权利要求1所述的一种发输电多阶段联合扩展规划方法，其特征在于，所述全寿命周期成本包括整个研究期内所有的一次投资成本、检修维护成本、运行损耗成本、运行故障成本和报废成本；

所述连锁故障平均风险值具体为：对研究期各年中各极端规划运行方式进行高风险连锁故障搜索、评估及筛选后所得到的平均故障风险值；

所述优化模型约束条件包括：潮流约束、决策变量约束、短路电流约束、短路比约束、系统安全性约束和连通性约束。

7.如权利要求1所述的一种发输电多阶段联合扩展规划方法，其特征在于，利用TOPSIS算法对帕累托前沿进行两目标决策，利用熵权法获得经济性和可靠性目标的权重；将TOPSIS满意解作为最终的推荐渐进式规划方案。