[发明专利]基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型构建方法

权利要求书

1.一种基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型构建方法，其特征在于包括如下步骤：

进行地铁供电系统的负荷特性分析；

输入地铁供电系统资源共享的优化指标；

综合地铁供电系统的负荷特性以及所述优化指标构建基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型；

所述优化指标综合考虑共享性、经济性和可靠性三个指标；可靠性为地铁供电系统规划的首要目标，主要利用地铁供电系统的故障率以及负荷裕度来衡量；

经济性指标是在满足功率平衡，线路容量，节点电压约束条件基础上，以初始投资，运行维护费用年最小以及线路损失功率最小为目标：

经济性：minC＝C₁+C_yx+C_xs

可靠性：minP＝P_ss+P_ls

式中：C₁表示地铁方案一次投资费用；C_yx表示供电系统年运行维护费用；C_xs表示线路年损耗折合成电价的费用；P_ss表示主站发生事故的概率；P_ls表示线路发生事故的概率；

结合经济性和电量特征得出共享性指标，其中共享的经济性为通过已有主站进行共享供电能够降低的费用，其数学表达式为：

C_e＝C_sum-C_ad+C_la

其中C_sum为已建主站中，共享到该线路上的设备及其低压侧线路的总投资估算到每年的投资费用以及运行费用；C_ad为主站共享到该线路的新增扩容设备投资，估算到每年的投资费用以及运行费用；S_i1为主站i的共享到该线路的总容量；K为共享的主站数量；f(S_i1)为主站i共享到该线路上的设备及其低压侧线路的总投资费用；f(S_i2)为主站i共享到该线路的设备新增扩容设备费用；r₀为贴现率；m为主站设备折旧年限；h(S_i1)为主站i年运行费用；h(S_i2)为主站i共享到该线路的新增扩容设备年运行费用；C_la为变电站土地费用估算到每年的投资费用；C_mini为变电站i的土地最低价格；C_maxi为变电站i的土地最高价格；α为土地不确定系数；n为土地使用年限；

新建线路共享负荷的数学表达式为：

S_bl＝F_q·v

其中N为所有投入该线路运行的主站数量；S_sc为主站a的所用电负荷；M为所有地铁站站点数量；S_pl为地铁站点b动力照明负荷；H为该线路的投入运行的区间；S_bl为列车区间的牵引性负荷；F_q为地铁的牵引力；v为列车行进速度。

2.如权利要求1所述的基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型构建方法，其特征在于进行地铁供电系统的负荷特性分析的方法如下：

首先针对地铁供电系统负荷进行特性分析，主要针对地铁牵引性负荷，动力照明负荷和商用负荷，提取其时序性、非线性、移动性的关键特征；基于地铁供电系统负荷特性分析结果，以及实时数据采集，对地铁供电系统未来规划线路的负荷进行模拟计算，仿真各个运营阶段全线列车运行状态，其产生的数据作为运行图模拟和供电节点网络规划的数据基础。

3.如权利要求1所述的基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型构建方法，其特征在于：地铁供电系统双层规划模型包含有上层规划模型和下层规划模型。

4.如权利要求1所述的基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型构建方法，其特征在于：

在上层规划模型的基础上，利用已建主站以及原有网架满足资源共享性要求，针对具体一条线路进行规划，制定相应的下层规划模型；下层规划模型是根据基于资源共享性的优化指标以及具体线路优化所建立的规划模型，其中包括牵混所选址定容和降压变电所的选址定容。