[发明专利]一种配电网主要设备新建与改造规划协同优化方法

摘要

本发明涉及一种配电网主要设备新建与改造规划协同优化方法，包括以下步骤1)设定配电网设备拓扑联络关系指标和主要设备运行状态水平指标，应用基于配电网拓扑结构聚类的改造分区划分算法，将配电网划分为若干个改造分区。2)对各分区内新建、改造项目对配电网供电能力、供电充裕度等指标进行评估。3)结合配电网改造和新扩建工程的特点，基于配电网供电能力评估指标，设定配电网主要设备新建与改造协同优化目标函数与数学模型4)对改造分区内新建、改造项目建设时序进行随机排序，形成若干新建与改造项目建设时序方案。根据协同优化数学模型，不同时序方案的目标函数值，选目标函数值最大的方案，为新建与改造项目建设时序的推荐方案。

主权项

一种配电网主要设备新建与改造规划协同优化方法，其包括以下步骤：1)根据当前配电网规划期内新建、改造项目总量和110kV及以下各电压等级配电网地理接线图，设定配电网设备拓扑联络关系指标和主要设备运行状态水平指标，采用基于配电网拓扑结构聚类的改造分区划分算法，将配电网划分为若干个相对独立又能互送电力的改造分区；采用所述基于配电网拓扑结构聚类的改造分区划分算法对配电网进行改造分区划分的步骤包括：①获取当前配电网地理接线图及主要设备运行状态，设定配电网设备拓扑联络关系指标和主要设备运行状态水平指标：配电网设备拓扑联络关系指标是根据变电站、断路器及线路在配电网中位置与互联关系进行评分，主要设备运行状态水平指标包括设备运行年限指标、设备健康水平指标和设备缺陷指标；②结合配电网拓扑联络关系指标矩阵和主要设备运行状态水平指标矩阵，对110kV及以下各电压等级配电网分别应用基于配电网拓扑结构聚类的改造分区划分算法，划分改造分区：a、对当前配电网设备拓扑联络关系指标矩阵及主要设备运行状态水平指标矩阵，分别运用改进的分层凝聚聚类分析算法进行聚类，得到基于配电网设备拓扑联络关系指标的改造分区和基于主要设备运行状态水平指标的改造分区两种方案；b、110kV及以下各电压等级配电网基于设备拓扑联络关系指标的改造分区划分，需结合上级变电站站址以及本级配电网拓扑联络关系设定配电网设备拓扑联络关系指标矩阵，应用改进的分层凝聚聚类分析算法，得到相互匹配的各级配电网改造分区划分方案；c、同理，结合主要设备运行状态水平指标评分结果，设定主要设备运行状态水平指标矩阵，应用改进的分层凝聚聚类分析算法，得到110kV及以下各电压等级配电网基于主要设备运行状态水平指标的改造分区划分方案；d、综合考虑配电网设备拓扑联络关系指标和主要设备运行状态水平指标两类指标对改造分区聚类划分方案的影响因素，以设备拓扑联络关系指标为约束判据，综合各类影响因素，遵循不同分区内设备可同时改造，同一分区内设备有序改造的原则，在基于主要设备运行状态水平指标的改造分区方案基础上，合理调整设备改造分区，得出最优分区方案；2)采用配电网供电能力评估指标对各改造分区内新建、改造项目对配电网供电能力、供电充裕度指标进行评估；评估步骤包括：①获取规划区域当前配电网规划期内新建项目、改造项目总量及建设时序；②采用配电网供电能力评估指标进行评估，评估指标为：网络供电充裕度、变电供电充裕度、配电网供电能力变化率和配电网主干线负荷转供率；3)结合配电网改造和新扩建工程的特点，基于配电网供电能力评估结果，设定配电网主要设备新建与改造协同优化目标函数与数学模型；4)对改造分区内新建、改造项目建设时序进行随机排序，形成若干新建与改造项目建设时序方案；然后根据协同优化数学模型，计算一定时间周期内，改造及新建项目在不同月份开始改造或建成投产的不同时序方案的目标函数值，对不同方案目标函数计算结果，选取目标函数值最大的方案，作为新建与改造项目建设时序的推荐方案。