[发明专利]考虑动态网架重构和差异化可靠性的配电网规划方法

说明书

本发明涉及考虑动态网架重构和差异化可靠性的配电网规划方法，包括如下步骤：S1、建立配电网初始扩展规划方案，并选择待建设的线路的集合，并建立以配电网年综合费用最小为目标函数的规划层模型；S2、考虑配电网参与因素，建立将不同运行环境下以促进最大供电能力为目标的网架结构的动态重构考虑进来的运行层模型；S3、对规划层及运行层模型进行求解：规划层采用遗传算法求解，优化配电网建设方案；运行层则采用标准粒子群算法求解，对峰谷电价进行优化，通过规划处及运行层两部分求解算法的相互嵌套完成总体的模型求解，得出最优规划方案。本发明能够为现有配电网可靠性的提升提供支撑，有利于提升城市配电网规划管理水平。

技术领域

本发明属于城网规划管理技术领域，尤其涉及考虑动态网架重构和差异化可靠性的配电网规划方法。

背景技术

配电网作为电能生产、传输和使用的重要环节，是联系用户与发、输电系统的纽带。配电网承担着将电能从电源或输电网传输到不同电压等级用户的重要任务，直接与用户相连，对供电可靠性影响较大。据电力公司的统计，80％的用户停电事故是由配电系统故障引起的。可见提升配电网可靠性十分重要。随着电力体制改革的不断推进，售电侧的改革让用户拥有了自主选择的权利，有权向供电公司提出更高的要求，以此保障自身用电的安全性和可靠性。价格是市场最核心的功能，在电力生产到消费这一环环相扣的价值链中，电力市场能够捕捉到不同时间、不同空间、不同环节的价值波动，并将之以价格的形式表示出来。用户对供电质量、供电可靠性需求的不同，必然导致电能价格的差异，用户可根据自身需求的不同以及市场电能价格的差异，向供电企业提出适合自己的电能质量和可靠性要求，而供电企业的任务则是在市场的导向下满足用户差异化可靠性需求。

目前，国内部分城市已经开始配电网的建设改造，初步具备配电网灵活主动运行的条件，能够实现对配电网网架结构、分布式电源设备以及运行设备等的主动管理控制。但现有的配电网规划方法尚未充分发掘考虑不同类型电力用户的差异化可靠性需求，导致部分线路的建设并非当前条件下的最优选择，增加了建设投资成本。因此，在配电网规划设计特别是针对现有配电网进行网架扩展规划时，有必要考虑配电网运行时不同类型电力用户的差异化可靠性需求的影响。因此，基于这些问题，提供一种考虑网架结构动态重构影响和差异化可靠性需求的配电网双层扩展规划方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种考虑网架结构动态重构影响和差异化可靠性需求的配电网双层扩展规划方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

考虑动态网架重构和差异化可靠性的配电网规划方法，所述规划方法包括如下步骤：

S1、建立配电网初始扩展规划方案，并选择待建设的线路的集合；规划层负责规划方案的决策，即决定方案中选择建设的线路的集合。上层规划层模型以配电网年综合费用最低为模型目标，以差异可靠性需求为主要柔性约束，以新扩展建设线路的选取为模型决策变量。

对于建成的配电网的年综合费用，本发明考虑的经济性成本包括以下部分：

i)新建线路的建设成本：配电网扩展建设新的网架线路时，新建线路的建设投资成本，为与配电网年运行费用匹配，本发明将配电网扩展规划的建设成本折合成等年值进行计算分析；

ii)配电网购电成本：配电网在运行过程中不能完全负担区域内的全部用户负荷，需要上级电网的支持，产生向上级电网购电成本；

iii)网损成本：配电网在运行中不可避免的会产生的网络电能损；

因此，建立以配电网年综合费用最小为目标函数的规划层模型，如下式：

minF＝F_inv+F_oper

F_oper＝F_pe+F_loss