[发明专利]基于BIM的城市中压配电网过渡网架改造方法

说明书

本发明涉及一种基于BIM的城市中压配电网过渡网架改造方法，采用Matlab软件作为开展网架规划的计算工具，包括以下步骤：得到各帕累托算子边界下的优化方案；绘制得到远景网架接线规划的帕累托曲线，分析远景网架优化接线方案和相应的改造成本。本发明为不同区域的新建电网规划和运行、现状网架升级和改造提供有益参考，为最大程度发挥电网投资效益起到辅助性作用。

技术领域

本发明涉及城市中压配电网改造优化技术领域，特别涉及基于BIM的城市中压配电网过渡网架改造方法。

背景技术

以“网架清晰、联络有序、负荷均衡”为发展目标的配电网规划工作开展进一步提升了规范化、标准化接线模式，促进配电网科学协调发展的要求。在这样的背景下，中压配电网网架规划由于涉及到数量较多开关站和线路，规划内容、难度和工作量相应增多、增高。缺乏合理有效的中压配电网规划方法和手段将难以准确对中压配电网的改造提升做出明确指导。在此背景下，需研究兼具针对性和操作性的中压配电网改在优化方法并将其应用于现状电网的分析工作中，从而为开展各项运行管理工作，引导配网建设与地区经济发展相适应提供重要支撑。

现有的网架接线规划研究主要集中在网架新建和网架拓展规划方面，重点是对影响网架规划的多元要素细致建模，或同时计及对网架规划有影响的方面开展网架协同规划，如考虑与储能配置、可再生能源机组接入相协调等。现有的网架接线规划研究主要侧重在现状网架的基础上新建或拓展线路，缺少对已有网架线路的改造建模，在构建优化目标函数时通常将建设成本、网架安全性、可靠性等指标作为优化目标，但对规划方案的接线模式、连线结构等是否符合工程实际缺乏必要的检验，因而在一定程度上降低了实用性。

在日益生长增强的城市中压配电网规划场景，未开发地区的城市配电网中压网架大规模新建已十分罕见。提出行之有效的、适用于针对现状网架基础考虑改造和优化提升的城市中压配电网的规划方法具有必要性。而在实际应用中，较为缺乏充分计及过渡网架改造的规划方法。缺乏合理可行的配电网网架规划方法，易于造成电网改造与优化提升的投资盲目性加大，不利于当前实现优化配电网建设经济性与网架结构坚强性协调，从而降低电网企业的建设运营能力和服务水平。

电网规划基础数据来源复杂，数据量大，牵涉到城市发展的方方面面，以高质量、实效性强的城市和电网数据为基础，基于全过程城市电力信息的电网工程BIM数字仿真技术，贯穿城市地理、地区宏观经济、控详规划、地区开发BIM、综合管廊等各层级、关联领域的城市信息，融合电网设计、施工、运行全过程信息，不仅可促进城市数据和电网数据资源的集约高效管理，为电网规划提供数据支撑，而且能解决传统电网规划数据收集难、无有效数据处理手段、与城市发展结合不紧密等问题，打破以往单点项目规划瓶颈，促进电网规划成果与雄安新区智慧城市有机结合，增强了电网规划方案决策的准确性和及时性。基于BIM的城市中压配电网过渡网架改造优化方法能够给出合理可行的配电网改造优化提升方案，为不同区域的新建电网规划和运行、现状网架升级和改造提供有益参考，为最大程度发挥电网投资效益起到辅助性作用。

目前，开展城市中压配电网过渡网架改造优化尚无成熟流程，在基于BIM平台的城市中压配电网过渡网架优化改造工作等方面存在一定的技术瓶颈和应用空白。借助科学可行的方法和工具提出合理有效的中压配电网规划方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于现有城市中压配电网过渡网架规划方法相对缺失以及基于帕累托优化的中压配电网规划技术存在空白等缺陷，为适应当前电网发展趋势和特点的需要，本发明提供基于BIM的城市中压配电网过渡网架改造优化方法，实现的目的是藉由帕累托优化的框架和思路针对过渡网架的改造和提升问题，综合考虑中压配电网改造提升的几类实际优化情况，用以指导现状电网的升级改造和远景网架的规划布局。

为实现上述目的，本发明公开了基于BIM的城市中压配电网过渡网架改造优化方法，本发明仅针对由开关站为核心节点的城市中压电缆网规划场景为研究对象，采用Matlab软件作为网架规划的计算工具，具体步骤如下：