[发明专利]一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法

说明书

本发明公开了一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，首先对规划片区按照一定的原则进行网络划分与合并，形成配电网规划模型，然后以经济性为目标函数进行线路优化连接，在优化线路连接时，根据辐射状接线模式约束、单环网接线模式约束和两供一备接线模式约束，运用不回到原点的旅行商模型，最短路发和双层规划进行优化连接，最终对生成网架进行可靠性评估，可以对比不同配电网规划网架的各种规划指标，为规划人员记性规划设计就提供参考和依据，对规划模型中接线模式约束进行完善和补充，解决传统的配电网规划方法中缺乏考虑接线模式约束的问题。

技术领域

本发明涉及配电网规划的技术领域，尤其是指一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法。

背景技术

对配电网规划而言，接线模式的选择是至关重要的环节，因为它不仅牵涉到电网建设的经济性，而且也关系到后期配电自动化的配置，对供电可靠性具有较大的影响，标准化接线是构建坚强网架的重要基础。配电网的接线模式除了典型的辐射状结构之外，还包括多种接线结构：不同母线出线的环型接线、不同母线出线连接开关站接线、多分段多联络接线等多种模式。然而，传统的配电网规划多数是多数只考虑配电网辐射状运行约束，从配电网拓扑上考虑接线模式约束的方法目前较为少见。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，用于快速生成各种接线模式下配电网规划方案，为规划人员进行规划设计提供参考和依据，解决传统的配电网规划方法中缺乏考虑接线模式约束的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，包括以下步骤：

1)对于待规划的中压配电网片区，需先进行网络划分；

2)根据划分得到的网络进行合并，得到若干配电网负荷节点，形成配电网规划模型的拓扑图；

3)对于辐射状接线模式，从变电站节点引出的馈线只需要按顺序放射状地将负荷节点连接起来；对于“手拉手”单环网接线模式，其相比辐射状接线模式多了联络开关和联络线，在拓扑结构上能够根据最短路法将两个负荷节点进行联络，即可构成“手拉手”单环网接线模式；对于两供一备接线模式，其相比“手拉手”单环网接线模式多了负荷节点和电源点之间的备用线，在拓扑结构上能够根据最短路法将末端负荷节点或者重要负荷与变电站节点进行联络，构成两供一备接线模式；

4)基于上述接线模式，提出一种双层规划方法，用于生成一次配电网架；其中，双层规划方法具体如下：

从电源点出发先确定负荷节点之间连接的拓扑关系，形成辐射状接线模式的拓扑图；若为“手拉手”单环网接线模式，则在上层确定辐射状接线模式的基础上，根据负荷节点之间的连接关系，运用最短路法确定联络线；若为两供一备接线模式，则在上层确定辐射状接线模式的基础上，运用最短路法确定联络线、备用线；从而实现考虑不同接线模式的配电网一次网架规划；

5)根据可靠性计算模型评估生成的一次配电网架的可靠性，对比不同接线模式下网架的各种可靠性，指标包括系统平均停电持续时间SAIDI、系统平均停电频率SAIFI、用户平均停电持续时间CAIDI和平均供电可用率ASAI。

在步骤1)中，网络划分按照道路建设和城市规划的要求对配电网进行划分计算，对每个小网络中的负荷进行精细负荷预测，得到各个时间段的负荷值P_i^t。

在步骤2)中，网络合并是以网络负荷节点的距离和负荷曲线相似度为目标，基于聚类算法进行网络合并，得到配电网规划模型的拓扑图；其中，负荷节点包括分段开关、变压器和同类型的若干负荷，划分后的网络抽象为负荷节点，节点之间的连接权值D_ij为距离和负荷曲线的差异。