一种输电网均匀性规划优化方法、系统、介质及电子设备技术方案

本公开提供了一种输电网均匀性规划优化方法、系统、介质及电子设备，属于输电网规划技术领域，获取输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息以及与预设输电网相关联的发电机组运行场景信息；将获取的数据信息输入到结合输电网的均匀性指标构建的预设目标函数模型中，采用混合整数线性规划算法求解目标函数，得到输电网均匀性规划优化方案；本公开在空间上提高了清洁能源的接入能力，在时间上提高了对清洁能源时变的消纳能力，同时能够避免部分输变电设备长期重载运行或者频繁操作所引起的设备疲劳问题。

【技术实现步骤摘要】
一种输电网均匀性规划优化方法、系统、介质及电子设备
本公开涉及输电网规划
，特别涉及一种输电网均匀性规划优化方法、系统、介质及电子设备。
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
，并不必然构成现有技术。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。随着国家环境治理的不断深入，在能源利用上提出了“因地制宜地开发利用可再生能源，推广使用清洁高效能源”的政策，分布式清洁能源接入电网规模不断提高。而作为清洁能源主力的风电光伏具有发电出力不确定的特征，这给输电网规划带来新的挑战。本公开专利技术人发现，现有的输电网规划的建模方法需要列举数目巨大的预想场景来保证系统运行的可靠性，然而这会使优化模型规模过大，难以求解；电网的频繁调整或者使某些设备长期重载，降低了设备的使用寿命，极大的提高了维护成本。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种输电网均匀性规划优化方法、系统、介质及电子设备，在空间上提高了清洁能源的接入能力，在时间上提高了对清洁能源时变的消纳能力，可以进一步提高电网的可靠性，同时能够避免部分输变电设备长期重载运行或者频繁操作所引起的设备疲劳、加速老化及故障率升高等问题。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：本公开第一方面提供了一种输电网均匀性规划优化方法。一种输电网均匀性规划优化方法，包括以下步骤：获取输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息以及与预设输电网相关联的发电机组运行场景信息；将获取的数据信息输入到预设目标函数模型中，采用粒子群算法求解目标函数，得到输电网均匀性规划优化方案；预设目标函数模型的构建，具体为：以整个规划周期内输电网建设和运行成本最低为目标，结合输电网的均匀性指标以及输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息指标和运行场景信息指标，构建输电网均匀性规划优化的目标函数。本公开第二方面提供了一种输电网均匀性规划优化系统，包括：数据获取模块，被配置为：获取输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息以及与预设输电网相关联的发电机组运行场景信息；均匀性规划模块，被配置为：将获取的数据信息输入到预设目标函数模型中，采用粒子群算法求解目标函数，得到输电网均匀性规划优化方案；预设目标函数模型的构建，具体为：以整个规划周期内输电网建设和运行成本最低为目标，结合输电网的均匀性指标以及输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息指标和运行场景信息指标，构建输电网均匀性规划优化的目标函数。本公开第三方面提供了一种介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面所述的输电网均匀性规划优化方法中的步骤。本公开第四方面提供了一种电子设备，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程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开第一方面所述的输电网均匀性规划优化方法中的步骤。与现有技术相比，本公开的有益效果是：1、本本公开提供的方法、系统、介质及电子设备，综合考虑了多建设投资阶段的输电线路建设费用、发电设备的建设费用与运行成本，在模型中加入均匀性指标，均匀的电网有利于空间上提高清洁能源的接入能力；在时间上有利于对清洁能源的时变的消纳能力；可以进一步提高电网的可靠性，同时避免部分输变电设备长期重载运行或者频繁操作所引起的设备疲劳、加速老化及故障率升高等问题。2、本本公开提供的方法、系统、介质及电子设备，考虑了电网建设投资的时序性、空间性，考虑了输电元件投资建模的离散性，考虑了新能源如光伏电场、风电场发电的分散性与难以预测的性质，又考虑了电源建设周期的差异性，适应于源-荷多元化发展下的输电网规划。3、本本公开提供的方法、系统、介质及电子设备，提高了输电设备全寿命周期健康水平，降低了设备故障率，并以加权的形式，将多建设投资阶段的输电线路建设费用分别与各阶段输电线路均匀性指标共同考量；实际规划工作中可根据不同的需求，对加权系数进行不同的赋值，结合发电机在规划周期内的综合费用作为目标函数，既可以保证非常有效的实现降低费用、节约成本的目标；又在一定程度上提高了应对未来可能出现的、不可预测的突发性事件的能力。4、本本公开提供的方法、系统、介质及电子设备，提高了输电元件的利用率，增强系统的安全裕度；在输电网规划周期内综合费用最低的目标函数中加入均匀性指标，同时兼顾了安全性、经济性与均匀性。电力系统潮流分布的均衡与否是决定系统是否进入自组织临界态的重要因素，对系统运行安全有重要影响；提高了电网结构均匀性有助于降低运行调度的难度，降低了输电网系统发生大规模连锁故障的概率。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为本公开实施例1提供的输电网均匀性规划优化方法的流程示意图。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。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1：如图1所示，本公开实施例1提供了一种输电网均匀性规划优化方法，包括以下步骤：获取输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息以及与预设输电网相关联的发电机组运行场景信息；将获取的数据信息输入到预设目标函数模型中，采用粒子群算法求解目标函数，得到输电网均匀性规划优化方案；预设目标函数模型的构建，具体为：以整个规划周期内输电网建设和运行成本最低为目标，结合输电网的均匀性指标以及输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息指标和运行场景信息指标，构建输电网均匀性规划优化的目标函数。具体方案如下：步骤一：对输电网各个节点的负荷在规划周期内各个阶段的发展前景进行预测，获得负荷需求分布，并设定需要的输电线路等电网元件的参数和可选择的线路走廊等信息，并形成可选择的路径方案；采集与统计与预设输电网相关联的发电机组运行场景，以及在相应场景下对应负荷时段的有功出力及弃风/弃光量。所述运行场景为在预测的负荷分布的基础上，发电机组的位置和容量的规划，并通过潮流计算形成实际发电容量等潮流计算结果，对于风电/光伏电站，就存在着弃风/弃光量。电网元件的参数主要是指输电线路的电阻、电抗、电导等参数，也是在输电网潮流计算需要的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电网均匀性规划优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息以及与预设输电网相关联的发电机组运行场景信息；/n将获取的数据信息输入到预设目标函数模型中，采用粒子群算法求解目标函数，得到输电网均匀性规划优化方案；/n预设目标函数模型的构建，具体为：/n以整个规划周期内输电网建设和运行成本最低为目标，结合输电网的均匀性指标以及输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息指标和运行场景信息指标，构建输电网均匀性规划优化的目标函数。/n

【技术特征摘要】
1.一种输电网均匀性规划优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息以及与预设输电网相关联的发电机组运行场景信息；
将获取的数据信息输入到预设目标函数模型中，采用粒子群算法求解目标函数，得到输电网均匀性规划优化方案；
预设目标函数模型的构建，具体为：
以整个规划周期内输电网建设和运行成本最低为目标，结合输电网的均匀性指标以及输电网规划周期内多个规划阶段的负荷信息指标和运行场景信息指标，构建输电网均匀性规划优化的目标函数。


2.如权利要求1所述的输电网均匀性规划优化方法，其特征在于，所述目标输电网整体规划周期被划分为多个规划阶段，获取各个规划阶段的负荷预测结果；
获取与目标输电网的电网元件参数和可选择的路径方案以及线路走廊相关信息；
采集与预设长度线路相关联的发电机组运行场景，以及在相应场景下对应负荷时段的有功出力及弃风或弃光量。


3.如权利要求1所述的输电网均匀性规划优化方法，其特征在于，所述输电网的均匀性指标为每个规划阶段中所有输电线路负载率的标准差。


4.如权利要求3所述的输电网均匀性规划优化方法，其特征在于，所述均匀性指标，具体为：



其中，σ为电网所有输电线路负载率的标准差；nLine为规划初始阶段到该阶段末所建的所有输电线路的总数；μi为线路i传输的有功功率的实际值和最大允许值之比，即负载率；μave为规划初始阶段到该阶段末所建的所有输电线路负载率的平均值。


5.如权利要求1所述的输电网均匀性规划优化方法，其特征在于，所述目标函数，具体为：



其中，Nt为负荷时段集合；NnGt为各时段新建发电设备集合；CnG,t为t时段新建发电设备nG的单位功率投资成本；PnG,t为t时段新建发电设备nG的装机容量；τt为负荷时段t的持续时间；NGt为t时段时已建发电设备集合；M为贴现率；τt代表t时段时长；CG为发电设备G的运行成本特性函数；为发电设备G于t时段输出的有功功率；为t时段...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙东磊，郑志杰，李智琦，韩学山，白娅宁，王明强，王艳，王轶群，曹相阳，杨斌，王男，孙毅，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37