[发明专利]一种基于旅行商问题算法和流潮分析的电网构建方法

说明书

一种基于旅行商问题算法和流潮分析的电网构建方法，该方法先根据电网中500千伏和220千伏站点的位置进行变电站聚类组群，再对每个变电站群均构建旅行商问题，并通过动态规划算法确定各变电站群内部的电网网架联络方式，然后计算不同变电站群内的变电站之间的距离，选取合理的线路连接所有变电站群，得到所有变电站的电网网架联络方式，接着采用直流潮流模型进行N‑1校核和网架补强，得到所有线路均满足直流潮流N‑1校核的电网补强网架，最后采用交流潮流模型对所述电网补强网架进行N‑1校核和进一步的网架补强。本设计实现了结构简单、供电安全可靠、投资成本较低的220千伏及以上电网的网架构建。

技术领域

本发明属于电网规划与网架构建领域，具体涉及一种基于旅行商问题算法和流潮分析的电网构建方法。

背景技术

随着用电负荷的快速增加，电力系统已经成为人类建成的最大规模的系统。随着电网发展规模日益增加，电力系统的复杂程度不断增加。合理的电网网架结构是保障电力系统安全稳定的基础条件，是保障广大工矿企业、居民生活以及公共服务可靠用电的前提条件。近年来，随着电力体制的改革，电网的发展模式逐步由规模化发展向高质量发展，精准投资理念有效控制了电网的投资规模，如何在投资受约束的情况下，构建合理的电网结构，保障电网安全稳定可靠运行变得日益困难。因此，结构简单清晰、供电安全可靠、投资节省优化的电网网架构建技术亟需研究。

针对上述问题，“张敏，侯姗姗。基于GA与TSP路径优化的城市中压配电网规划(电测与仪表，2014，(23)：39-42)”提出了一种基于遗传算法和旅行商问题算法的城市中压配电网构建方法，能够保障构建电网的损耗最小。申请号为CN201910460276.0、名称为一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法的专利公开了一种法用不回到原点的旅行商模型、最短路径和双层规划技术实现配电网网架优化构建。申请号为CN202010018543.1、名称为一种基于最优环路的微电网拓扑规划的专利公开了一种构建图论算法粗化、分区和细化还原数学模型微电网环路拓扑结构构建方法，以保证负荷的供电可靠性。以上方法主要针对结构简单的配电网，通过旅行商问题模型求解最短路径，在保障配电网可靠供电的基础上实现配电网的经济构建，无法解决220千伏这类安全要求高、结构复杂电网的网架构建问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种针对220千伏及以上电网的基于旅行商问题算法和流潮分析的电网构建方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种基于旅行商问题算法和流潮分析的电网构建方法，依次包括以下步骤：

步骤A、根据电网中500千伏和220千伏站点的位置进行变电站聚类组群；

步骤B、对每个变电站群均构建旅行商问题，并通过动态规划算法确定各变电站群内部的电网网架联络方式；

步骤C、计算不同变电站群内的变电站之间的距离，选取合理的线路连接所有变电站群，得到所有变电站的电网网架联络方式；

步骤D、先根据所有变电站的电网网架联络方式建立直流潮流模型，再采用直流潮流模型进行N-1校核和网架补强，得到所有线路均满足直流潮流N-1校核的电网补强网架；

步骤E、采用交流潮流模型对所述电网补强网架进行N-1校核和进一步的网架补强，以得到最终的电网网架构建方案。

所述步骤D依次包括以下步骤：

D1、根据电网中各220千伏变电站的负荷，选取典型型号导线按照得到的所有变电站的电网网架联络方式构建电网网架，进而建立系统的直流潮流模型；