配电网规划方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网规划方法。其中，该方法包括：获取配电网系统扩展规划的成本数据；建立目标模型，其中，目标模型用于在配电网系统扩展规划满足成本数据的情况下，基于配电网系统扩展规划的预设参数确定配电网系统扩展规划总成本的现值；将多个约束条件输入到目标模型，其中，多个约束条件分别用于指示在配电网系统扩展规划满足成本数据的情况下成本数据被限制的范围；根据目标模型对配电网系统扩展规划总成本的现值进行调整。本发明专利技术解决了相关技术中的配电网系统扩展规划没有考虑到需求响应资源的影响，导致配电网系统扩展规划的成本过高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
配电网规划方法
本专利技术涉及电力领域，具体而言，涉及一种配电网规划方法。
技术介绍
随着电力需求的不断增长，配电公司需要及时扩展配电网络，并保持配电系统的安全运行。过去十年，随着分布式可再生能源渗透率的不断提高，系统净峰值负荷的不确定性逐渐增加，配电网规划如何应对可再生能源带来的不确定性成为了新的问题。另一方面，随着售电市场的放开，配电系统扩容的大量投资给配电公司带来了巨大压力，这促使配电公司采用非电力网络解决方案来满足部分负荷增长的需求。作为重要的非电力网络解决方案，需求响应资源具有降低或转移用户用电量的能力，可以有效地减小系统扩容的投资，因此近年来在配电网系统扩展规划中受到越来越多的关注。目前在将需求响应资源纳入配电网系统扩展规划问题的研究中，普遍涉及两种类型的需求响应，分别是价格型需求响应和激励型需求响应。现有的大多数研究都集中在价格型需求响应，几乎所有这些研究都应用价格弹性模型来描述需求对价格变化的响应。在现有的考虑需求响应资源的配电网规划研究中，有的研究将价格型需求响应资源纳入配电网规划框架，通过确定的价格弹性模型对负荷可削减量进行建模；有的研究提出考虑实时电价需求响应的配电系统双层扩展规划模型，使用自价格弹性和交叉价格弹性模型来描述消费者为响应电价变化而调整需求的意愿；有的研究将价格型需求响应资源和分布式电源发电、网络升级方案进行协同优化，用高斯分布来描述价格弹性系数的不确定性；有的研究量化了需求响应资源的价格弹性系数对配电网扩展规划的影响。与价格型需求响应相比，将激励型需求响应资源纳入配电网扩展规划的文献相对较少，这些研究包括：考虑分布式电源发电和可中断负荷的配电网扩展规划模型；考虑激励型需求响应资源的主动配电网规划的概率方法；考虑网络重构、可中断负荷和分布式发电的配电网系统扩展规划模型，等等。然而，在这些研究中，对可中断负荷的约束条件只是简单地给其加上一个基于经验值的上限，并没有考虑不同用户需求响应潜力的差异性和不确定性。此外，这些研究未考虑给予用户的激励价格和客户参与度之间的关系。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种配电网规划方法，以至少解决相关技术中的配电网系统扩展规划没有考虑到需求响应资源的影响，导致配电网系统扩展规划的成本过高的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种配电网规划方法，包括：获取配电网系统扩展规划的成本数据，其中，所述成本数据至少包括：网络扩容投资、运行损耗、需求响应资源成本；建立目标模型，其中，所述目标模型用于在所述配电网系统扩展规划满足所述成本数据的情况下，基于所述配电网系统扩展规划的预设参数确定所述配电网系统扩展规划总成本的现值，其中，所述预设参数至少包括：所述配电网系统扩展规划所处的规划阶段、所述规划阶段所包含的年数和年利率；将多个约束条件输入到所述目标模型，其中，所述多个约束条件分别用于指示在所述配电网系统扩展规划满足所述成本数据的情况下所述成本数据被限制的范围；根据所述目标模型对所述配电网系统扩展规划总成本的现值进行调整。可选地，在获取配电网系统扩展规划的成本数据之前，所述方法还包括：确定配电网系统扩展规划的成本数据，其中，确定所述配电网系统扩展规划的成本数据包括：依据所述配电网系统扩展规划的变电站投资和/或馈线投资，确定所述成本数据的网络扩容投资；依据所述配电网系统扩展规划的变压器损耗和/或馈线损耗，确定所述成本数据的运行损耗；依据所述配电网系统扩展规划的设备安装成本和/或需求响应激励费用，确定所述成本数据的需求响应资源成本。可选地，所述目标模型使用如下目标函数：其中，S为规划阶段的集合，τ为规划阶段的标号，λ为年利率，D为一个规划阶段中所包含年数，为网络扩容投资，为所述需求响应资源成本中包含的设备安装成本，为运行损耗，为所述需求响应资源成本中包含的需求响应激励费用，PVEC为所述配电网系统扩展规划总成本的现值。可选地，所述多个约束条件至少包括：网络与投资约束、需求响应资源约束。可选地，在所述约束条件为所述网络与投资约束的情况下，所述网络与投资约束采用以下方式：配电网交流潮流约束、变电站容量和节点电压限制、投资决策和辐射状网络拓扑约束。可选地，所述方法还包括：对所述配电网系统扩展规划进行优化，其中，对所述配电网系统扩展规划进行优化包括：新建或者扩容配电网的变电站；和/或，新建或者更换配电网的馈线。在本专利技术实施例中，采用获取配电网系统扩展规划的成本数据，其中，成本数据至少包括：网络扩容投资、运行损耗、需求响应资源成本；建立目标模型，其中，目标模型用于在配电网系统扩展规划满足成本数据的情况下，基于配电网系统扩展规划的预设参数确定配电网系统扩展规划总成本的现值，其中，预设参数至少包括：配电网系统扩展规划所处的规划阶段、规划阶段所包含的年数和年利率；将多个约束条件输入到目标模型，其中，多个约束条件分别用于指示在配电网系统扩展规划满足成本数据的情况下成本数据被限制的范围；根据目标模型对配电网系统扩展规划总成本的现值进行调整，通过目标模型和多个约束条件的结合得到最优的配电网系统扩展规划总成本的现值，从而实现了提高需求响应资源的成本效益，降低配电网系统扩展规划的成本的技术效果，进而解决了相关技术中的配电网系统扩展规划没有考虑到需求响应资源的影响，导致配电网系统扩展规划的成本过高的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的配电网规划方法的流程图；图2是根据本专利技术可选实施例的三种场景下求解获得的网络规划拓扑结构的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例，提供了一种配电网规划方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网规划方法，其特征在于，包括：/n获取配电网系统扩展规划的成本数据，其中，所述成本数据至少包括：网络扩容投资、运行损耗、需求响应资源成本；/n建立目标模型，其中，所述目标模型用于在所述配电网系统扩展规划满足所述成本数据的情况下，基于所述配电网系统扩展规划的预设参数确定所述配电网系统扩展规划总成本的现值，其中，所述预设参数至少包括：所述配电网系统扩展规划所处的规划阶段、所述规划阶段所包含的年数和年利率；/n将多个约束条件输入到所述目标模型，其中，所述多个约束条件分别用于指示在所述配电网系统扩展规划满足所述成本数据的情况下所述成本数据被限制的范围；/n根据所述目标模型对所述配电网系统扩展规划总成本的现值进行调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网规划方法，其特征在于，包括：
获取配电网系统扩展规划的成本数据，其中，所述成本数据至少包括：网络扩容投资、运行损耗、需求响应资源成本；
建立目标模型，其中，所述目标模型用于在所述配电网系统扩展规划满足所述成本数据的情况下，基于所述配电网系统扩展规划的预设参数确定所述配电网系统扩展规划总成本的现值，其中，所述预设参数至少包括：所述配电网系统扩展规划所处的规划阶段、所述规划阶段所包含的年数和年利率；
将多个约束条件输入到所述目标模型，其中，所述多个约束条件分别用于指示在所述配电网系统扩展规划满足所述成本数据的情况下所述成本数据被限制的范围；
根据所述目标模型对所述配电网系统扩展规划总成本的现值进行调整。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取配电网系统扩展规划的成本数据之前，所述方法还包括：
确定配电网系统扩展规划的成本数据，其中，确定所述配电网系统扩展规划的成本数据包括：依据所述配电网系统扩展规划的变电站投资和/或馈线投资，确定所述成本数据的网络扩容投资；依据所述配电网系统扩展规划的变压器损耗和/或馈线损耗，确定所述成本数据的运行损耗；依据所述配电网系统扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆燕，李笑彤，梁惠施，苏宁，曾邦福，王方敏，贡晓旭，秦江，宝海龙，王坤芳，向常圆，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，国家电网有限公司，北京电力经济技术研究院有限公司，清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11