一种基于生长演化模型的多层级电网规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于生长演化模型的多层级电网规划方法，属于电气工程技术领域。首先收集电网拓扑信息、各部件位置信息和环境信息，根据上述收集的信息将电网当前状态转化为图，并基于环境信息对图进行标注；再收集区域规划、负荷的历史数据、可供选择装备的设备信息及线路信息；根据区域规划预测负荷变化趋势，得到从当前到目标时刻间的负荷预测值；基于负荷预测值对电网的建设需求和上述收集的信息，对图进行逐时刻的分级迭代更新，预测目标时刻的电网形态。本发明专利技术方法根据现有多级电网的线路及设备状态，以及未来的负荷发展预测，在考虑到地理位置、环境状况并兼顾政策导向的基础上，为未来电网形态做出预测规划。为未来电网形态做出预测规划。为未来电网形态做出预测规划。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生长演化模型的多层级电网规划方法


[0001]本专利技术涉及电气工程
，尤其是涉及一种基于生长演化模型的多层级电网规划方法。

技术介绍

[0002]毫无疑问，电力系统已经发展成为世界上最复杂的人造工业网络之一。从理论上讲，复杂性网络固有的自组织临界特性有可能引发一系列复杂的、不可预测的和无序的混沌状态的爆发。近年来，世界各国多次发生连锁性大面积停电事故，给社会稳定、经济发展和国家安全造成了巨大影响，因而大电网安全已经成为研究热点。大电网安全问题绝非局限于电网运行阶段，而应从电网规划阶段起予以高度重视，纳入电网规划计及因素。
[0003]当前的电网规划主要集中在区域内部和地区之间的规划，这种单层的规划较难兼顾电网的可控制性，同时较难系统地兼顾政策和环境因素的影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种基于生长演化模型的多层级电网规划方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提出了一种基于生长演化模型的多层级电网规划方法，包括以下步骤：
[0006]S1，收集电网拓扑信息、各部件位置信息和环境信息，根据上述收集的信息将电网当前状态转化为图，并基于环境信息对图进行标注；
[0007]S2，收集区域规划、负荷的历史数据、可供选择装备的设备信息及线路信息；
[0008]S3，根据区域规划预测负荷变化趋势，得到从当前到目标时刻间的负荷预测值；
[0009]S4，基于负荷预测值对电网的建设需求和步骤S2收集的信息，对图进行逐时刻的分级迭代更新，预测目标时刻的电网形态。
[0010]进一步地，所述各部件位置信息包括变电站、发电机和负荷的位置信息。
[0011]进一步地，所述环境信息为当前电网区域是否可以用于搭建发电厂、变电站等设施。
[0012]进一步地，将将电网当前状态转化为图的过程具体为：将发电厂和变电站转化为节点，输电线路和变压器支路转化为网络中的边；在图中，每个节点所在的位置与现实电网中的位置对应；收集各区域的信息用于参考该区域是否可以用于搭建发电厂、变电站等设施，将无法建设发配电设施的地方以及不适合包括光伏发电站、风力发电站、潮汐发电站在内的特定种类新能源的位置对应的图上位置进行标注。
[0013]进一步地，根据区域规划预测负荷变化趋势，得到从当前到目标时刻间的负荷预测值的具体过程如下：
[0014](a)对于已经接入电网部分的负荷，将供电区域按配电台区进行分解；收集各配电台区的历史用电数据，用指数平滑法预测这些负荷的变化趋势，得到从当前到目标时刻间
的负荷预测值；
[0015](b)对于未接入电网部分的负荷，根据区域规划以相同用途负荷的平均水平确定用电规模与负荷总量的对应关系，将二者相乘得到从当前到目标时刻间的负荷预测值，其公式如下：
[0016][0017][0018]其中，ind表示行业，i表示具体的用电设施，表示该行业的新负荷的负荷值预测；表示该行业的某具体用电设施的规模；ALM
(ind)
表示该行业的平均规模、用电比；表示该行业的某具体用电设施的负荷量。
[0019]进一步地，所述指数平滑法选用二次曲线模型作为预测模型。
[0020]进一步地，所述步骤S4具体为：将当前到目标时刻按月划分成数个时间点，每一个时间点的负荷都由该时刻点之前的负荷值(包括实际的负荷和预测得到的负荷)进行预测，并在每个时刻结合对电网的建设需求和步骤S2收集的区域规划、负荷的历史数据、可供选择装备的设备信息及线路信息，对图进行分级迭代更新；最终得到预测目标时刻的电网形态。
[0021]进一步地，所述可供选择装备的设备信息包括发电机、变电站、配电台区、线路。
[0022]进一步地，对电网图进行逐时刻的分级迭代更新，其中单次迭代的具体过程如下：
[0023](a)将图中的节点分为电源节点、变电站节点和负荷节点；
[0024](b)将当前时段的负荷预测值按照电压等级就近接入电网；
[0025](c)随机选择一个变电站对应的图中的节点，计算该变电站下级所属的全部负荷和全部发电，计算电力电量平衡，并记录发电负荷的缺额直到完成所有变电站的缺额收集；
[0026](d)添加可供选择装备的设备到没有处理过的最高层的有电量缺额的电网以补齐该电网的发电缺额，完成对图的单次迭代。
[0027]进一步地，补齐该电网的发电缺额的过程具体为：
[0028]对于无上层电网的电网，从可供选择装备的设备中选择设备添加到当前电网中，更新当前电网的电量缺额；
[0029]对于有上层电网的部分，首先比较差额功率和变电站的额定功率，若前者较大：判断上层电网是否有多余电量，若有，则扩建变电站或新增变电站；若无，则从可供选择装备的设备中选择设备添加到当前电网中，更新当前电网和上层电网的缺额；
[0030]计算全流程潮流，对所有线路的实际潮流和额定传输功率进行比较，若前者较大，设双回线或替换线路直到满足线路输配电要求。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术方法充分考虑国内分级电网的实际情况，使用演化模型和复杂网络技术，具有实用性和科学性，进而使预测结果更具合理性和可靠性；本专利技术方法从一个更系统的角度进行电网规划，从更基础的方向进行兼顾可
控制性和经济性的分级电网规划，考虑到了政策和地理环境对电网发展的影响。本专利技术方法根据现有多级电网的线路及设备状态，以及未来的负荷发展预测，在考虑到地理位置、环境状况并兼顾政策导向的基础上，为未来电网形态做出预测规划。本专利技术提出的生长演化模型有助于电力企业进行发电厂选址、变电站选址的规划，以及各型号、各容量的线路设备的选取，同时可以根据测算的规划成本，对未来的生产规划进行调整
附图说明
[0032]图1为本方法的流程图；
[0033]图2为实际电网向图转化的示意图；
[0034]图3为迭代过程示意图。
具体实施方式
[0035]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的方法的例子。
[0036]在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0037]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
[0038]本专利技术提出了一种基于生长演化模型的多层级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于生长演化模型的多层级电网规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，收集电网拓扑信息、各部件位置信息和环境信息，根据上述收集的信息将电网当前状态转化为图，并基于环境信息对图进行标注；S2，收集区域规划、负荷的历史数据、可供选择装备的设备信息及线路信息；S3，根据区域规划预测负荷变化趋势，得到从当前到目标时刻间的负荷预测值；S4，基于负荷预测值对电网的建设需求和步骤S2收集的信息，对图进行逐时刻的分级迭代更新，预测目标时刻的电网形态。2.根据权利要求1所述的基于生长演化模型的多层级电网规划方法，其特征在于，所述各部件位置信息包括变电站、发电机和负荷的位置信息。3.根据权利要求1所述的基于生长演化模型的多层级电网规划方法，其特征在于，所述环境信息为当前电网区域是否可以用于搭建发电厂、变电站等设施。4.根据权利要求1所述的基于生长演化模型的多层级电网规划方法，其特征在于，将将电网当前状态转化为图的过程具体为：将发电厂和变电站转化为节点，输电线路和变压器支路转化为网络中的边；在图中，每个节点所在的位置与现实电网中的位置对应；收集各区域的信息用于参考该区域是否可以用于搭建发电厂、变电站等设施，将无法建设发配电设施的地方以及不适合包括光伏发电站、风力发电站、潮汐发电站在内的特定种类新能源的位置对应的图上位置进行标注。5.根据权利要求1所述的基于生长演化模型的多层级电网规划方法，其特征在于，根据区域规划预测负荷变化趋势，得到从当前到目标时刻间的负荷预测值的具体过程如下：(a)对于已经接入电网部分的负荷，将供电区域按配电台区进行分解；收集各配电台区的历史用电数据，用指数平滑法预测这些负荷的变化趋势，得到从当前到目标时刻间的负荷预测值；(b)对于未接入电网部分的负荷，根据区域规划以相同用途负荷的平均水平确定用电规模与负荷总量的对应关系，将二者相乘得到从当前到目标时刻间的负荷预测值，其公式如下：如下：其中，ind表示行业，i表示具体的用电设施，表示该行业的新负荷的负荷值预测；表示该行业的某具体用电设施的规模；ALM
(ind)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志恒，王蕾，何英静，但扬清，顾晨临，钱佳佳，杨恺，胡哲晟，李知艺，梅林珏昊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：