一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法制造技术

本发明专利技术公开了一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法，根据给定电网图，获得首端距离集合SD和直线距离集合ZD；获得决策变量集合V；构造线性规划约束集合C；构造目标函数Z，在满足约束条件C的前提下，求解目标函数Z的最小值。本发明专利技术根据给定电网图，获得首端距离集合和直线距离集合；根据预接入工厂，获得决策变量集合；根据预接入工厂的预计负荷、线路当前负荷集合、电路限额集合和决策变量集合构造线性规划约束集合；根据建设成本与维护成本的重要程度不同权重，构造目标函数Z，根据构造线性规划约束集合，求解目标函数的最小值，针对电网扩容需求规划出同时考虑建设成本与维护成本的最优配电网优化方案。维护成本的最优配电网优化方案。维护成本的最优配电网优化方案。

【技术实现步骤摘要】
一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，具体涉及一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法。

技术介绍

[0002]智能电网作为国民生活生产的基础设置，在保证生活质量、推动经济发展等方面起到重要作用。电网的建设与投资需考虑预接入区域与电路的距离以及电路负载做出超前部署，综合建设成本与维护成本规划的配电网方案。
[0003]现有配电网技术大多根据电网运行经济收益、供电用户优先级或者多能源接入等情况进行规划，鲜有考虑实时电量与限额的配电网规划方案。
[0004]如中国专利CN111463778A，公开日2020年7月28日，一种基于改进郊狼优化算法的主动配电网优化重构方法，包括以下步骤：建立考虑电压稳定性和有功网损的含分布式电源配电网多目标优化重构模型，该模型是以有功网损最小和电压稳定指标最优为目标的多约束非线性数学模型。针对加入DG后的配电网进行网络拓扑结构识别，利用改进型郊狼算法对主动配电网优化重构最优解进行寻优，其重构模型并未考虑实时电量与限额等配电网规划问题，需要一种在考虑电网建设成本的同时，能够考量电网运行维护成本的配电网优化方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：目前的配电网规划方法存在构造规划模型时忽视维护成本规划的技术问题。提出了一种在构造规划模型时能够同时考虑建设成本与维护成本的工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法，包括如下步骤：S1：根据给定电网图，获得首端距离集合SD和直线距离集合ZD；S2：根据预接入工厂u，获得决策变量集合V；S3：构造线性规划约束集合C；S4：根据建设成本与维护成本的重要程度不同权重，构造目标函数Z，根据构造线性规划约束集合C，求解目标函数Z的最小值，获得最优配网方案。
[0007]步骤S2中，针对预接入工厂u，根据其是否接入某线路构造决策变量V，其中v
j
取1 时代表工厂u接入杆号j，反则不接入，获得度量为n*m的0
‑
1决策变量集合 V＝{v
j
|v
j
∈{0，1}，j＝1，2，...，m}。
[0008]作为优选，获得首端距离集合SD和直线距离集合ZD的过程为：根据给定线路电网图，在二维坐标系中拟合n条线路函数，拟合m个杆号，获得线路集合L＝{l
i
|i＝1，2，3...，n}；根据预接入工厂u相关信息，获得预接入工厂坐标U＝(u
x
，u
y
)；计算各杆号与线路间的首端距离，获得首端距离集合SD＝{sd
ij
|i＝1，2，3...，n，j＝1，2，3...，m}；计算预接入工厂到
第j个杆号的最短距离，获得直线距离集合ZD＝{zd
j
|j＝1，2，3...，m}。
[0009]根据给定电网图，在二维坐标系中拟合n条线路函数，获得线路集合 L＝{l
i
|i＝1，2，3...，n}，拟合m个杆号，获得杆号集合F
j
＝{F
j
|j＝1，2，3...，m}。其中线路与杆号间为包含与被包含关系，将其关系记录为集合K＝{k
ji
|j＝1，2，3...，m，i＝1，2，3...，n}，若 k
ji
＝TRUE，代表杆号j和线路i之间是包含关系，若k
ji
＝FALSE，代表杆号j和线路i之间不存在包含关系。计算各杆号与线路间的首端距离，获得首端距离集合 SD＝{sd
ij
|i＝1，2，3...，n，j＝1，2，3...，m}。根据预接入工厂u相关信息，获得预接入工厂坐标 U＝(u
x
，u
y
)，计算预接入工厂到第j个杆号的最短距离，获得直线距离集合 ZD＝{zd
j
|j＝1，2，3...，m}；作为优选，所述步骤S1包括如下步骤：S11：根据给定线路电网图，在一个二维坐标系中拟合n条线路函数，l
i
＝k
i
x+b
i
，当存在非线性线路时，使用r段分段函数表示，获得线路集合l
i
＝{l
i
‑
p
|i＝1，2，...，n，p＝1，2，...，r
i
}； S12：根据预接入工厂的位置信息，在与步骤S11相同的二维坐标系中拟合预接入工厂信息，获得预接入工厂坐标集合U＝(u
x
，u
y
)；S13：计算预接入工厂u到m个杆号的直线距离，记工厂坐标为U＝(u
x
，u
y
)，杆号j的坐标为(x
fj
，y
fj
)，直线距离为获得集合ZD；S14：计算j杆号到线路i的首端距离，记杆号j的坐标为(x
fj
，y
fj
)，线路i的首端点坐标为 (x
si
，y
si
)，首端距离为获得集合SD。
[0010]通过根据给定电网图和预接入工厂的位置信息获得首端距离集合SD和直线距离集合 ZD等计算数据。
[0011]作为优选，构造线性规划约束集合C的过程为：获取线路i的当前负荷构造集合 G＝{g
i
|i＝1，2，...，n}，获取线路i的负荷限额构造集合E＝{e
i
|i＝1，2，...，n}；根据预接入工厂u的预计负荷N、线路当前负荷集合G、电路限额集合E和决策变量集合 V＝{v
j
|j＝1，2，...，m}构造线性规划约束集合C。
[0012]构造线性规划约束集合C，获得约束条件C。
[0013]作为优选，所述步骤S3包括如下步骤：S31：获取预接入工厂u，令其接入j个标杆相关决策变量之和小于等于1，即构成线性规划约束集合C1；S32：获取预接入工厂u和线路i，记预接入工厂u的预计负荷为N，线路i的当前负荷为g
i
，电路限额为e
i
，构造m*n条线性规划约束，具体为N
·
v
j
+g
i
≤e
i
，i＝1，2，...，n，j＝1，2，...，m，构成线性规划约束集合C2；S33：获得线性规划约束集合C，线性规划约束集合C＝C1∪C2。
[0014]先构建线性规划约束集合的两个子集C1和C2，在获得线性规划约束集合C。
[0015]作为优选，求解目标函数Z的最小值的过程为：根据建设成本与维护成本的重要程度设置正值权重w1与w2，构造目标函数Z，目标函数在满足约束条件C的前提下，求解目标函数Z的最小值，获得解决方案；当v
j
的值为1时，则代表预接入工厂u接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据给定电网图，获得首端距离集合SD和直线距离集合ZD；S2：根据预接入工厂u，获得决策变量集合V；S3：构造线性规划约束集合C；S4：根据建设成本与维护成本的重要程度不同权重，构造目标函数Z，根据构造线性规划约束集合C，求解目标函数Z的最小值，获得最优配网方案。2.根据权利要求1所述的一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法，其特征在于，获得首端距离集合SD和直线距离集合ZD的过程为：根据给定线路电网图，在二维坐标系中拟合n条线路函数，拟合m个杆号，获得线路集合L＝{l
i
|i＝1，2，3...，n}；根据预接入工厂u相关信息，获得预接入工厂坐标U＝(u
x
，u
y
)；计算各杆号与线路间的首端距离，获得首端距离集合SD＝{sd
ij
|i＝1，2，3...，n，j＝1，2，3...，m}；计算预接入工厂到第j个杆号的最短距离，获得直线距离集合ZD＝{zd
j
|j＝1，2，3...，m}。3.根据权利要求1或2所述的一种工业园区网格化电力增容高弹性配网优化算法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：S11：根据给定线路电网图，在一个二维坐标系中拟合n条线路函数，l
i
＝k
i
x+b
i
，当存在非线性线路时，使用r段分段函数表示，获得线路集合l
i
＝{l
i
‑
p
|i＝1，2，...，n，p＝1，2，...，r
i
}；S12：根据预接入工厂的位置信息，在与步骤S11相同的二维坐标系中拟合预接入工厂信息，获得预接入工厂坐标集合U＝(u
x
，u
y
)；S13：计算预接入工厂u到m个杆号的直线距离，记工厂坐标为U＝(u
x
，u
y
)，杆号j的坐标为(x
fj
，y
fj
)，直线距离为获得集合ZD；S14：计算j杆号到线路i的首端距离，记杆号j的坐标为(x
fj...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鑫鑫，陈建业，李建华，周亚明，袁晟，陈云飞，朱昊，季旭，王国义，徐刚，陈惠强，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司长兴县供电公司，
类型：发明
国别省市：