一种基于全局统筹的供电网格和单元优化划分方法技术

本发明专利技术公开了一种基于全局统筹的供电网格和单元优化划分方法，涉及配电网规划技术领域，能够兼顾供电单元的技术可行性与经济性，首先构建规划区域候选通道布局；其次，基于主干转供线路综合造价最小确定各负荷的备供站，并将规划区域依次划分为站间供电和非站间供电网格；接着，基于负荷沿线均匀分布和线路负荷平均分配原则对负荷过大的网格子供区细分为负荷大小适中的单元子供区；然后，考虑用地性质、供电区域和分布式电源等因素对单元划分的影响，采用综合年收益计算模型对单元子供区进行局部调整；最后，在各网格内采用穷举法按主干转供线路综合造价最小对各单元子供区进行匹配，依次形成站间供电单元、自环供电单元和辐射供电单元组网方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全局统筹的供电网格和单元优化划分方法
本专利技术涉及配电网规划

技术介绍
随着配电网规模的不断扩大和快速发展，针对整个区域的中压网架规划难度越来越大，实际工作中主要依靠笼统技术原则和主观经验难以获得技术可行、经济最优或次优的方案。为了有效解决规划方案“优化”和“落地”的问题，比较简捷有效的方法是将整个规划区域划分为地理和电气上相对独立(仅在供电变电站存在电气联系)的供电分区，再分别针对各小规模供电分区进行较为直观简单的网架规划。其中供电网格/单元的合理划分是关键。合理的供电网格/单元划分方案，一是能够将整个区域复杂网架规划转化为相对独立的各供电分区内部简单网架规划，同时满足“技术可行、经济最优”的基本规划原则；二是有利于不同水平的规划人员获得基本一致的供电分区优化划分方案，同时强化网架的经济、可靠和简洁。而目前供电单元的划分方法，主要源于较为笼统的技术原则和规划人员经验，而且缺乏明确的“网格”定义，结果随意性大且难以达到技术经济的合理性
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全局统筹的供电网格和单元优化划分方法，其特征在于，主要基于“就近备供”的原则，首先形成站间供电网格/单元，其次自环供电网格/单元，最后是辐射型供电网格/单元，体现了全局统筹的基本规划理念；/n本权利要求涉及的“全局统筹”包括不同电压等级的“纵向”和同一电压等级的“横向”两个方面：“纵向”，则是基于做强中压是配电网整体安全可靠且经济的必要条件，对中压配电网每一供电分区内各负荷应尽量满足变电站和线路通道“N-1”安全校验；“横向”，则是中压供电分区间的协调，以实现各分区独自规划优化方案能够自动实现全局范围的“技术可行、经济最优”或“次优”；对于可在两座供电变电站间转供的负荷，按转供通道...

【技术特征摘要】
1.一种基于全局统筹的供电网格和单元优化划分方法，其特征在于，主要基于“就近备供”的原则，首先形成站间供电网格/单元，其次自环供电网格/单元，最后是辐射型供电网格/单元，体现了全局统筹的基本规划理念；
本权利要求涉及的“全局统筹”包括不同电压等级的“纵向”和同一电压等级的“横向”两个方面：“纵向”，则是基于做强中压是配电网整体安全可靠且经济的必要条件，对中压配电网每一供电分区内各负荷应尽量满足变电站和线路通道“N-1”安全校验；“横向”，则是中压供电分区间的协调，以实现各分区独自规划优化方案能够自动实现全局范围的“技术可行、经济最优”或“次优”；对于可在两座供电变电站间转供的负荷，按转供通道总费用最小原则确定各负荷的备供变电站，实现变电站的就近备用以及整体网架规模最小。


2.一种基于全局统筹的供电网格和单元优化划分方法，其特征在于，通过包括构建供电分区全局优化模型、基于就近备供原则进行初始供电网格划分、基于单元子供区并行排列方式的供电网格子供区细分、计及多因素的单元子供区的局部优化调整和单元子供区匹配优化在内的5个步骤，形成供电单元优化划分方案并绘制供电单元链图来直观反映；
第一步，建立全局优化模型：
首先构建候选通道组网方案：依据规划变电站站址、现状通道、路网规划的新增通道、负荷分布、供电半径、相关导则和管理等因素，确定候选通道组网方案；对于不同供电区域类型，候选主干通道组网策略是：A+、A类供电区域构建中压站间联络通道；B、C类供电区域优先构建中压站间联络通道，布点不足情况下优先构建中压自环联络通道；D类供电区域具有控规或者总规的区域类似B、C类构建通道；考虑农村电网的复杂程度较低，不具备控规或者总规的区域主要按道路构建通道；
然后在规划区域的候选通道组网的候选主干通道及其极限容量确定的基础上，考虑各分区通道独自连通性和最大允许转供距离，建立以站间供电网格数量最大、非站内间供电网格中自环供电单元数量最大以及主干通道总费用最小的多目标供电分区全局优化模型；
第二步，基于就近备供原则进行初始供电网格划分：
结合正常运行情况下各变电站的供电范围，确定每个负荷的主供站；在负荷最大允许转供距离的约束下确定各个负荷的备供站；将主供站和备供站都相同的负荷划分为一个网格子供区；对于因负荷最大允许转供距离约束不能归入站间供电网格的负荷区域，根据各网格内部负荷位置直接相邻且仅有一个主供站的原则，划分非站间供电网格；
第三步，基于单元子供区并行排列方式的供电网格子供区细分：
考虑N-1安全校验，按照单条10千伏线路的供电能力计算各初始供电网格的理论出线条数；若理论出线条数超过6回10kV线路，对该供电网格子供区进行细分为多个供电单元子供区，并按如下方式进行划分：基于负荷尽量沿主干线路均匀分布和负荷尽量平均分配至各单元子供区的原则，采用单元子供区并行排列方式进行供电网格子供区的进一步细化；
第四步，单元子供区的局部优化调整：
考虑用地性质、供电区域、开发深度、专业协同以及分布式电源对单元子供区划分的影响，采用综合年收益量化模型测算单元子供区部分负荷调整后的综合年收益增加值；
第五步，对单元子供区进行匹配优化：
分别针对各站间供电网格，以单元子供区的负荷中心间主干转供线路综合造价最小为目标，在满足主干通道连通性的约束条件下，基于各单元子供区间就近联络的原则，建立各站间供电网格内站间供电单元匹配优化模型；分别针对各非站间供电网格，在满足主干通道独自连通和负荷最大允许转供距离约束的条件下，各非站间供电网格自环供电单元的划分应优先考虑其内部负荷可在不同中压线路通道间实现转供，即尽可能多地优先形成自环供电单元，同时尽量减小主干转供线路综合造价，建立非站间供电单元内自环供电单元匹配优化模型；对于非站间供电网格内不能形成自环供电单元的区域，作为辐射供电单元。


3.根据权利要求1或2所述的基于全局统筹的供电网格和单元优化划分方法，其特征在于，多目标供电分区全局优化模型的表达式如下：



式中：Nzj和Nfzj分别为站间供电网格总数和非站间供电网格总数，其中，Nzj为优化变量；
Nzh,i和Nfs,i分别为第i个非站间供电网格中自环供电单元和辐射供电单元的个数，其中，Nzh,i为优化变量；Nzj,j为第j个站间供电网格中站间供电单元的个数；
Nzj,gq,j和Nfzj,gq,i分别为第j个站间供电网格细分后的单元子供区总数和第i个非站间供电网格细分后的单元子供区总数；
ε＝kz+ky+kh，其中，kz、ky和kh分别为折旧系数、运行维护费用系数和投资回报系数；
Czj,j为第j个站间供电网格主干线路的总费用；
Czh,i和Cfs,i分别为第i个非站间供电网格中自环和辐射供电单元主干线路的综合造价；
Czj,j,j1为第j个站间供电网格中第j1个站间供电单元内主干线路的综合造价；Czh,i,i1和Cfs,i,i2分别为第i个非站间供电网格中第i1个自环和第i2个辐射供电单元主干线路的综合造价；

和分别为第j个站间和第i个非站间供电网格...

【专利技术属性】
技术研发人员：王主丁，王敬宇，王卫平，李诗春，
申请(专利权)人：重庆大学，重庆星能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50