[发明专利]一种集成5G基站和充电站的一站多能配电站优化规划方法

权利要求书

1.一种集成5G基站和充电站的一站多能配电站优化规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取规划区域内配电站的位置分布、5G基站的位置分布以及5G基站的信号覆盖范围，筛选出未被周边独立5G基站信号完全覆盖的配电站；

以充电站运营效益为评价函数，筛选出全年负荷峰谷差期望大于期望阈值的配电站；

筛选出既满足未被周边独立5G基站信号完全覆盖又满足全年负荷峰谷差期望大于期望阈值的配电站，并组成备选配电站集合；

在所述备选配电站集合内，以配电网络的改接变量为优化变量，求解配电网络改接约束下的配电网络改接规划成本最低的0-1优化模型，从而筛选出改接后能够具备综合优化效果的配电站；

所述0-1优化模型的目标函数表达式如下：

minF＝G₁+G₂

式中，F代表配电网络改接规划成本，即优化目标值；G₁表示包括电缆或者架空线路的解头、搭头与新建联络开关费用在内的线路改接费用，G₂表示线路改接的工人施工和配套工程需要的材料所消耗的总费用；

按如下公式计算G₁、G₂：

式中，x_ij*表示电缆线路i在环网柜间隔j的原有的0-1状态；x_ij＞x_ij^*表示仅计及电缆线路i改接入新环网柜j的值；w₁、w₂、w₃分别表示电缆改接搭头和解头、架空线路改接搭头和解头、以及新建联络开关搭头和解头工程的费用系数；表示电缆线路j的改接次数，若存在改接B_j＝1；若不存在改接，则B_j＝0；f_x、f_y、f_z分别是电缆、架空线路和联络开关单位长度的线路改接的工人施工费和配套工程费之和的费用向量；L₁、L₂、L₃分别是电缆、架空线路和联络开关需扩建的线路长度矩阵；

架空线路改接变量y中元素y_ij取值为0或1；y_ij＝1代表第i条架空线经改接后与第j条架空线相连，实现架空线T接；y_ij＝0代表第i条架空线经改接后未与第j条架空线相连；

线路断路器改接变量z中元素z_ij取值为0或1，z_ij＝1代表第i条架空线经改接后与第j条架空线或环网柜通过延长线路、增设线路断路器的方式相连，z_ij＝0代表第i条架空线经改接后未与第j条架空线或环网柜相连。

2.根据权利要求1所述的集成5G基站和充电站的一站多能配电站优化规划方法，其特征在于，按如下方式筛选出备选配电站集合：

首先，筛选出未被周边独立5G基站信号完全覆盖的配电站，并组成配电站集合Ω；

然后，在所述配电站集合Ω内筛选出全年负荷峰谷差期望大于期望阈值的配电站集合θ，以所述配电站集合θ作为所述备选配电站集合。

3.根据权利要求2所述的集成5G基站和充电站的一站多能配电站优化规划方法，其特征在于，采用核密度估计法在配电站集合Ω中筛选出全年负荷峰谷差期望大于期望阈值的配电站集合θ。

4.根据权利要求1所述的集成5G基站和充电站的一站多能配电站优化规划方法，其特征在于，通过覆盖范围函数Q来表达每个配电站被5G信号覆盖的程度：当Q≤0时，表示配电站未被周边独立5G基站信号完全覆盖；当Q＝1时，表示配电站被周边独立5G基站信号完全覆盖；

采用排列组合枚举法计算每个配电站受到其周边的各个5G基站的信号覆盖程度，若配电站与5G基站之间的距离大于5G基站的信号覆盖范围，则Q≤0；若配电站与5G基站之间的小于等于5G基站的信号覆盖范围，则Q＝1；根据计算结果选出Q≤0的配电站集合Ω。