新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统及方法技术方案

本公开提供了新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统及方法。其中，输电网规划系统包括数据采集装置，其用于采集预设长度线路的输电容量，以及与预设长度线路相关联的机组运行场景以及在相应场景下负荷时段的出力及弃风量；数据处理器，其包括模型构建模块，其用于综合考虑年度线路投资成本、线路检修成本、机组运行成本及弃风惩罚成本，构建以年综合费用最小为优化目标的输电网规划检修联合优化模型，并存储至模型库内；模型求解模块，其用于调取输电网规划检修联合优化模型，引入线路检修的状态变量的相关约束条件，求解输电网规划检修联合优化模型，输出输电网的规划方案和检修方案；显示终端，其用于显示输电网的规划方案和检修方案。

Generation system and method of transmission network planning scheme considering maintenance under new energy access

【技术实现步骤摘要】
新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统及方法
本公开属于电力系统输电网规划领域，尤其涉及一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。输电网规划是电力系统规划的基本内容之一，合理有效的电力网络是确保电力供需平衡和系统安全经济运行的重要保障。输电网规划的主要目标是在规划周期内依据对负荷增长趋势及电源建设方案的预测，确定在何时何地扩建多少的输电容量，用以实现对现有电力网络进行优化调整，获得最优的电网结构及建设容量，从而达到高效分配区域内的电力资源,满足系统安全、经济、可靠的输送电力的要求。在输电网规划建模中需要模拟电力系统的运行情况，如负荷需求模拟、机组运行调度模拟。专利技术人发现，目前国内外对规划中系统运行环境的模拟较为简略，未能考虑输电线路计划检修对电网规划的影响，忽视了电力系统规划与检修之间的相互影响，而规划中以较高保守度应对后期实际线路检修方案又会造成较大的过度投资和资源浪费。
技术实现思路
为了解决上述问题，本公开的第一个方面提供一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，其利用混合整数线性规划的方法求解模型，能够实现对输电线路的规划方案和检修计划联合优化，同时决策得到线路最优输电容量及年度检修计划。其中，本公开的输电网的规划方案指的是输电网中线路的建设容量；本公开的输电网的检修方案指的是输电网中每条建设线路年度具体安排检修的时间。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，包括：数据采集装置，其用于采集预设长度线路的输电容量，以及与预设长度线路相关联的机组运行场景以及在相应场景下负荷时段的出力及弃风量；数据处理器，其包括模型构建模块，其用于将年度输电线路的检修时段划分为若干个检修子时段，相应规划的负荷时段的总数量与检修子时段数量相等，并在每个负荷时段内选取预设数量的日典型场景，综合考虑年度线路投资成本、线路检修成本、机组运行成本及弃风惩罚成本，构建以年综合费用最小为优化目标的输电网规划检修联合优化模型，并存储至模型库内；模型求解模块，其用于调取输电网规划检修联合优化模型，引入线路检修的状态变量的相关约束条件，对约束条件中的非线性约束进行线性化处理，采用混合整数线性规划算法求解输电网规划检修联合优化模型，输出输电网的规划方案和检修方案；显示终端，其用于显示输电网的规划方案和检修方案。为了解决上述问题，本公开的第二个方面提供一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成方法，其利用混合整数线性规划的方法求解模型，能够实现对输电线路的规划方案和检修计划联合优化，同时决策得到线路最优输电容量及年度检修计划。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成方法，包括：接收预设长度线路的输电容量，以及与预设长度线路相关联的机组运行场景以及在相应场景下负荷时段的出力及弃风量；将年度输电线路的检修时段划分为若干个检修子时段，相应规划的负荷时段的总数量与检修子时段数量相等，并在每个负荷时段内选取预设数量的日典型场景，综合考虑年度线路投资成本、线路检修成本、机组运行成本及弃风惩罚成本，构建以年综合费用最小为优化目标的输电网规划检修联合优化模型，并存储至模型库内；调取输电网规划检修联合优化模型，引入线路检修的状态变量的相关约束条件，对约束条件中的非线性约束进行线性化处理，采用混合整数线性规划算法求解输电网规划检修联合优化模型，输出输电网的规划方案和检修方案并在显示终端显示。为了解决上述问题，本公开的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其利用混合整数线性规划的方法求解模型，能够实现对输电线路的规划方案和检修计划联合优化，同时决策得到线路最优输电容量及年度检修计划。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成方法中的步骤。为了解决上述问题，本公开的第四个方面提供一种计算机设备，其利用混合整数线性规划的方法求解模型，能够实现对输电线路的规划方案和检修计划联合优化，同时决策得到线路最优输电容量及年度检修计划。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述所述的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成方法中的步骤。本公开的有益效果是：(1)本公开构建了电力系统输电线路规划检修联合优化模型，可同时对线路的建设容量方案和线路的检修计划进行规划，模拟运行更加全面，规划结果更加可靠、综合，提高了输电网规划的工程应用价值。(2)本公开考虑了新能源接入背景下的不确定性因素建模问题，可有效适应当前电网发展的新形势。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1是本公开实施例提供的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统结构示意图。图2是本公开实施例提供的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成方法流程图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图1所示，本实施例的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，其包括：(1)数据采集装置，其用于采集预设长度线路的输电容量，以及与预设长度线路相关联的机组运行场景以及在相应场景下负荷时段的出力及弃风量；(2)数据处理器，其包括模型构建模块，其用于将年度输电线路的检修时段划分为若干个检修子时段，相应规划的负荷时段的总数量与检修子时段数量相等，并在每个负荷时段内选取预设数量的日典型场景，综合考虑年度线路投资成本、线路检修成本、机组运行成本及弃风惩罚成本，构建以年综合费用最小为优化目标的输电网规划检修联合优化模型，并存储至模型库内；模型求解模块，其用于调取输电网规划检修联合优化模型，引入线路检修的状态变量的相关约束条件，对约束条件中的非线性约束进行线性化处理，采用混合整数线性规划算法求解输电网规划检修联合优化模型，输出输电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，其特征在于，包括：/n数据采集装置，其用于采集预设长度线路的输电容量，以及与预设长度线路相关联的机组运行场景以及在相应场景下负荷时段的出力及弃风量；/n数据处理器，其包括模型构建模块，其用于将年度输电线路的检修时段划分为若干个检修子时段，相应规划的负荷时段的总数量与检修子时段数量相等，并在每个负荷时段内选取预设数量的日典型场景，综合考虑年度线路投资成本、线路检修成本、机组运行成本及弃风惩罚成本，构建以年综合费用最小为优化目标的输电网规划检修联合优化模型，并存储至模型库内；/n模型求解模块，其用于调取输电网规划检修联合优化模型，引入线路检修的状态变量的相关约束条件，对约束条件中的非线性约束进行线性化处理，采用混合整数线性规划算法求解输电网规划检修联合优化模型，输出输电网的规划方案和检修方案；/n显示终端，其用于显示输电网的规划方案和检修方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，其特征在于，包括：
数据采集装置，其用于采集预设长度线路的输电容量，以及与预设长度线路相关联的机组运行场景以及在相应场景下负荷时段的出力及弃风量；
数据处理器，其包括模型构建模块，其用于将年度输电线路的检修时段划分为若干个检修子时段，相应规划的负荷时段的总数量与检修子时段数量相等，并在每个负荷时段内选取预设数量的日典型场景，综合考虑年度线路投资成本、线路检修成本、机组运行成本及弃风惩罚成本，构建以年综合费用最小为优化目标的输电网规划检修联合优化模型，并存储至模型库内；
模型求解模块，其用于调取输电网规划检修联合优化模型，引入线路检修的状态变量的相关约束条件，对约束条件中的非线性约束进行线性化处理，采用混合整数线性规划算法求解输电网规划检修联合优化模型，输出输电网的规划方案和检修方案；
显示终端，其用于显示输电网的规划方案和检修方案。


2.如权利要求1所述的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，其特征在于，在所述模型构建模块中，输电网规划检修联合优化模型为：



其中，NL为待优化线路集合；ML为待检修线路集合；NT为负荷水平时段总数；NG为发电机集合；NW为风机集合；cl为线路l单位长度单位容量的投资成本；Ll为线路l的长度；Tl为线路l的输电容量；cl,t为线路l在时段t开始检修的成本；ql,t为线路l是否在时段t开始检修的0/1变量，ql,t等于1时表示线路l在时段t开始检修，否则ql,t等于0；Ω为场景s的集合；ρs为场景s出现的概率值；τt为负荷时段t的持续时间；cg为机组g的运行成本；Ps,g,t表示在场景s下机组g在负荷时段t时的出力；χ为弃风惩罚成本；表示在场景s下风机w在负荷时段t时的弃风量。


3.如权利要求1所述的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，其特征在于，在所述模型构建模块中，将年度输电线路的检修时段划分为52个检修子时段，每个检修子时段的单位是周；相应规划的负荷时段的总数量也是52个，单位也是周；每个负荷时段选取3个典型日场景。


4.如权利要求1所述的一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成系统，其特征在于，在所述模型构建模块中，输电网规划检修联合优化模型的约束条件包括电网规划基本约束和检修约束；
所述电网规划基本约束包括输电线路容量约束、节点功率平衡式约束、机组出力约束和N-1安全检验约束；
所述检修约束包括线路检修时间窗口约束、线路检修启动标识约束、线路检修启动标识与检修状态的牵制关系、线路检修连续性约束、线路检修持续时间约束、线路检修资源约束和各时段内同时可检修的最大线路数量约束。


5.一种新能源接入下考虑检修的输电网规划方案生成方法，其特征在于，包括：
接收预设长度线路的输电容量，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朋朋，王明强，徐浩，杨明，赵兰明，沙志成，段忠峰，刘威，徐大鹏，朱春萍，白茂金，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37