[发明专利]建立不确定性环境下输电网规划模型的方法

摘要

本发明涉及一种建立不确定性环境下输电网规划模型的方法，本发明中提出输电规划风险因子的概念及其计算步骤，建立了市场环境下考虑安全风险的输电网灵活规划模型，给出了基于蒙特卡罗仿真和遗传算法的寻优方法，根据输电系统所处的发展阶段和输电网规划者对风险的偏好程度，指定输电规划风险因子，得到的输电网规划方案在未来不确定环境下具有更好的适应性。

主权项

1.一种建立不确定性环境下输电网规划模型的方法，其特征在于，规划模型如下：minZ＝CI(X) (1)s.t.$\left.\begin{array}{c}\mathrm{B\theta }={\xi }_P\\ P_b=B_b{\theta }_b\\ \left|P_b\right|\le P_{b.\max }\end{array}\right\}---\left(2\right)$ \left.\begin{array}{c}{B}^k{\theta }^k={\xi }_P\\ P_b^k=B_b^k{\theta }_b^k\\ r\le \lambda \end{array}\right\}---\left(3\right)式(1)中，决策变量X是待选线路向量，代表了规划方案；CI(X)为线路投资费用和运行费用；式(2)为正常运行的安全约束；式(3)为表征N-1静态安全的输电规划风险因子约束，B和Bk为节点导纳矩阵，分别对应于无开断方式和支路k开断方式，向量\theta 和\theta k分别为上述两种方式下的节点电压相角，Pb和Pb\; k为对应的支路潮流，\theta b和\theta b\; k为支路两端相角差，Bb和Bb\; k\; 为各支路导纳组成的对角阵，Pb.max为支路的热容量极限，\xi p为节点注入功率随机向量，r为输电规划风险因子，\lambda 为给定的风险因子阀值；利用蒙特卡罗仿真和遗传算法求解式(1)～(3)所描述的包含随机变量的输电网规划模型，步骤如下：①按各电源和负荷注入功率的概率分布函数随机抽样，得M个注入功率向量P；②从所有可能的线路扩展组合中，随机选出指定个数的染色体，组成初始种群；③对种群中的每个染色体，进行网络N-1连通性判断；若连通，则针对M个注入功率向量中的每个P，检验该染色体的静态安全约束；如果在开断前不过负荷，则再计算检验静态开断后的静态安全约束；若所有N-1静态开断计算出的输电规划风险因子r\le \lambda ，则该染色体代表一个N-1静态开断过负荷程度不严重的规划方案；④计算各染色体对应的目标函数值，对满足输电规划风险因子约束的染色体，直接取其目标函数值作为适应度；对其他染色体则按静态开断后风险因子约束越限的，开断前过负荷，以及不连通的分别在其适应度上考虑程度不同的惩罚；⑤对当代染色体进行选择、交叉、变异等遗传操作，形成新一代染色体；⑥重复步骤③～⑤，直到给定的迭代次数；⑦以求解过程中所发现的最好的染色体作为输电网规划的初始方案。$$