本发明专利技术公开了一种基于割最优的网格内配电网网架规划方法，涉及配电网规划技术领域，具体地说是对配电网的每个网格形成的图，从10KV电源点连接的边开始，每次选择割集中最小割接如生成树，直到所有节点都进入生成树为止，其中最小割是指接入的边满足该边的等效年投资费用加上生成树线损增加量之和最小，再选择等效年费用最小的连枝作为联络线，从而快速获得最优或近似最优的网格内网架规划方案，有效降低了配电网规划费用，提高了配电网公司的经济效益，相对于传统网架规划方法，实用性和便利性得到极大的提高，适合行业内大规模推广应用。应用。应用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于割最优的网格内配电网网架规划方法
[0001]本专利技术涉及配电网规划
，具体的说是一种基于割最优的网格内配电网网架规划方法。
技术介绍
[0002]在规划区域被划分为多个网格的条件下，每个网格内的配电网架优化规划是指在满足对用户供电、辐射状约束、节点电压和馈线段电流、约束的前提下，寻求一组最优的决策变量(馈线的路径和型号)，使投资和运行费用之和最小。
[0003]网格内的配电网网架规划的求解方法主要是数学优化方法和人工智能搜索算法。数学优化算法处理辐射状约束条件复杂，开发的算法很难实际应用；人工智能搜索算法不但会产生大量的不可行解，而且易陷入局部最优解。
技术实现思路
[0004]为解决上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于割最优的网格内配电网网架规划方法，算法简单，快速获得最优或近似最优的网格内网架规划方案，易于实际应用。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种基于割最优的网格内配电网网架规划方法，通过如下步骤实现：
[0007]步骤S1：网格内规划区域形成图G，10kV母线合并为图G的一个顶点，并将其编号为第1个顶点，负荷、可能的线路走廊的交点为图G的其它顶点，编号从2开始到N，各个顶点之间的线路走廊为图G的边，编号从1开始到L；
[0008]步骤S2：输入数据，输入线路型号、负荷的有功及无功功率、边的长度、单位长度边的投资费用、规划期限、电价、贴现率；
[0009]步骤S3：计算每条边投资费用等年值，边图G的边l＝1,2,...,L的投资费用等年值W
l
计算公式如下：
[0010][0011]式中L
l
是第l条边长度，K是单位长度投资费用，单位为元/km，r是贴现率，T是规划期限；
[0012]步骤S4：形成每条馈线第1条边，对于图G的边l＝1,2,...,L，若它的一个顶点编号为1，将其放入最优生成树集合E(G)中，集合E(G)每一条边对应一条馈线，集合E(G)中边的个数就是馈线数；
[0013]步骤S5：赋值，令顶点计算器n＝2；
[0014]步骤S6：计算从集合G-E(G)中选取只有一个顶点在集合E(G)中边的割，从集合G-E(G)中选取只有一个顶点在集合E(G)中边，若有M条边，第m,m＝1,2,...,M条边的割的计算公式如下：
[0015]G
m
＝ΔP
loss,m
×
t
max
×
C+W
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0016]式中ΔP
loss,m
是增加第m条边及其负荷后的线损增加量，t
max
是年最大负荷等效时间，单位小时，C是电价，单位元/kWh；
[0017]步骤S7：在1,2,...,M条边中选出最短割，通过比较步骤S5中m＝1,2,...,M边的G
m
，获得最小割并将最小割对应的边m
min
放入集合E(G)中；
[0018]步骤S8：赋值，令n＝n+1；
[0019]步骤S9：判断，若n＜N，转向步骤S6；否则，利用前推回推潮流计算辐射状网络线损ΔP
loss
，进而根据如下公式计算辐射状网络等年值费用：
[0020][0021]转向步骤S10；
[0022]步骤S10：连枝长度排序，对所有连枝按照长度由小到大的顺序排列，令连枝编号b＝1，连枝数为B；
[0023]步骤S11：搜索连枝联络的馈线，对于每条连枝，分别从其两个顶点开始，在获得的生成树上采用深度优先搜索其连接的馈线；
[0024]步骤S12：判断，若连枝b连接同一条馈线，该连枝不是馈线间的联络线，转向步骤S15；
[0025]步骤S13：判断，若连枝b连接的两条不同馈线，且这两条馈线均没有联络线，该连枝为联络线，同时标记馈线已经有联络线，转向步骤S15；
[0026]步骤S14：判断，若连枝b连接的两条不同馈线，其中一条馈线已经有联络线，转向步骤S15；
[0027]步骤S15：判断，令连枝编号b＝b+1，若b≤B，转向步骤S11；否则，转向步骤S16；
[0028]步骤S16：给出联络线及其费用，按照如下公式计算计算所有联络线等效年费用：
[0029][0030]式中N
b
是联络线数。
[0031]本专利技术阐述了一种基于割最优的网格内配电网网架规划方法，具体地说是对配电网的每个网格形成的图，从10KV电源点连接的边开始，每次选择割集中最小割接如生成树，直到所有节点都进入生成树为止，其中最小割是指接入的边满足该边的等效年投资费用加上生成树线损增加量之和最小，再选择等效年费用最小的连枝作为联络线，从而快速获得最优或近似最优的网格内网架规划方案，有效降低了配电网规划费用，提高了配电网公司的经济效益，相对于传统网架规划方法，实用性和便利性得到极大的提高，适合行业内大规模推广应用。
附图说明
[0032]图1为本专利技术具体实施例中的网格内规划区域形成图；
[0033]图2为具体实施例中由S4到S9得到辐射状网络结构。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述：
[0035]该基于割最优的网格内配电网网架规划方法，通过如下步骤实现：
[0036]步骤S1：网格内规划区域形成图G，10kV母线合并为图G的一个顶点，并将其编号为第1个顶点，负荷、可能的线路走廊的交点为图G的其它顶点，编号从2开始到N，各个顶点之间的线路走廊为图G的边，编号从1开始到L；
[0037]步骤S2：输入数据，输入线路型号、负荷的有功及无功功率、边的长度、单位长度边的投资费用、规划期限、电价、贴现率；
[0038]步骤S3：计算每条边投资费用等年值，边图G的边l＝1,2,...,L的投资费用等年值W
l
计算公式如下：
[0039][0040]式中L
l
是第l条边长度，K是单位长度投资费用，单位为元/km，r是贴现率，T是规划期限；
[0041]步骤S4：形成每条馈线第1条边，对于图G的边l＝1,2,...,L，若它的一个顶点编号为1，将其放入最优生成树集合E(G)中，集合E(G)每一条边对应一条馈线，集合E(G)中边的个数就是馈线数；
[0042]步骤S5：赋值，令顶点计算器n＝2；
[0043]步骤S6：计算从集合G-E(G)中选取只有一个顶点在集合E(G)中边的割，从集合G-E(G)中选取只有一个顶点在集合E(G)中边，若有M条边，第m,m＝1,2,...,M条边的割的计算公式如下：
[0044]G
m
＝ΔP
loss,m
×
t
max
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于割最优的网格内配电网网架规划方法，其特征在于，通过如下步骤实现：步骤S1：网格内规划区域形成图G，10kV母线合并为图G的一个顶点，并将其编号为第1个顶点，负荷、可能的线路走廊的交点为图G的其它顶点，编号从2开始到N，各个顶点之间的线路走廊为图G的边，编号从1开始到L；步骤S2：输入数据，输入线路型号、负荷的有功及无功功率、边的长度、单位长度边的投资费用、规划期限、电价、贴现率；步骤S3：计算每条边投资费用等年值，边图G的边l＝1,2,...,L的投资费用等年值W
l
计算公式如下：式中L
l
是第l条边长度，K是单位长度投资费用，单位为元/km，r是贴现率，T是规划期限；步骤S4：形成每条馈线第1条边，对于图G的边l＝1,2,...,L，若它的一个顶点编号为1，将其放入最优生成树集合E(G)中，集合E(G)每一条边对应一条馈线，集合E(G)中边的个数就是馈线数；步骤S5：赋值，令顶点计算器n＝2；步骤S6：计算从集合G-E(G)中选取只有一个顶点在集合E(G)中边的割，从集合G-E(G)中选取只有一个顶点在集合E(G)中边，若有M条边，第m,m＝1,2,...,M条边的割的计算公式如下：G
m
＝ΔP
loss,m
×
t
max
×
C+W
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中ΔP
【专利技术属性】
技术研发人员：宁超，杨俊，张峰，朱咏明，刘莎，李卫华，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司昌吉供电公司，
类型：发明
国别省市：
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