本发明专利技术公开一种考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法及装置。所述方法包括：将每个典型运行日对应的典型运行日负荷、所述电动车充电负荷相加后得到每个典型运行日对应的增量典型运行日负荷；所有典型运行日对应的增量典型运行日负荷的合集构成典型场景集；根据典型场景集和所述每个典型运行日对应的出现概率，构建在潮流约束、电路参数约束和结构约束情况下，以年化成本函数取值最小为目标的增量配电网网架规划模型；基于分布式最短路共识算法对所述增量配电网网架规划模型进行求解，得到输出规划路径集。采用本发明专利技术，克服了普通分布式算法在应用于电力系统时难以考虑运行约束的缺点，适用于大规模配电网的增量扩建。适用于大规模配电网的增量扩建。适用于大规模配电网的增量扩建。
【技术实现步骤摘要】
一种考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法及装置
[0001]本专利技术涉及电网规划
，尤其涉及一种考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法及装置。
技术介绍
[0002]近十年来，随着电动汽车(EV)领域技术发展，EV保有量保持快速增长趋势。截至2021年3月，中国新能源汽车保有量达551万辆，其中纯电动汽车保有量449万辆，占新能源汽车总量的81.53％。充电桩保有量约为175.8万台，但实际公共充电桩数仅83.7万台。作为EV充电的主要基础设施，EV充电站(EVCS) 数量远未达到目标。预计未来EV与EVCS的数量仍然会保持快速上升的趋势。大幅上涨的EVCS 建设需求对配电网运营者提出了新的要求。由于大规模EVCS的接入，配电网传统的需求概况被改变，呈现出新的波动性和间歇性，不仅给电网安全可靠运行带来了巨大挑战，也给电网带来了新的不确定性，配电网经营者需要在考虑经济性与运行可靠性的前提下进行增量配电网规划，保证EVCS与配电网设施高度融合。因此，兼顾建设成本与EVCS接入的增量配电网网架规划(DNEP)是现研究领域亟待解决的问题。
[0003]在增量配电网网架规划中，一般采用隐枚举法、蒙特卡洛法方法和启发式算法求解。其中，隐枚举法在问题规模较为庞大时也无法满足效率要求；蒙特卡洛法方法和启发式算法在实际应用中不能保证稳定地生成接近全局最优的可行解。综上，现有的路径选择方法中并不能适应于大规模EVCS接入时规划增量配电网的实际需求，选择出来的电网路径也不够准确。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供一种考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法及装置，使用的分布式算法对建立的增量配电网网架规划模型求解，计算速度快且求解准确。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提供了一种考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法，包括：
[0006]从增量配电网的本地节点集的电力负荷监测数据中提取多个典型运行日、每个典型运行日对应的典型运行日负荷和每个典型运行日对应的出现概率；
[0007]从电车负荷数据中获取所述本地节点集中各个节点在每个典型运行日下的电动车充电负荷；
[0008]将每个典型运行日对应的典型运行日负荷、所述电动车充电负荷相加后得到每个典型运行日对应的增量典型运行日负荷；所有典型运行日对应的增量典型运行日负荷的合集构成典型场景集；
[0009]根据典型场景集和所述每个典型运行日对应的出现概率，构建在潮流约束、电路参数约束和结构约束情况下，以年化成本函数取值最小为目标的增量配电网网架规划模型；
[0010]基于分布式最短路共识算法对所述增量配电网网架规划模型进行求解，得到输出规划路径集。
[0011]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述典型运行日及对应的出现概率的确定方法为：
[0012]初始化聚类中心，并持续更新所述聚类中心直至所述聚类中心满足聚类收敛的误差上限要求；聚类后类中心每个类别对应一个典型运行日，每个类别的出现频率对应典型运行日的出现概率。
[0013]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述从电车负荷数据中获取所述本地节点集中各个节点在每个典型运行日下的电动车充电负荷，具体包括:
[0014]从电车负荷数据中得到各个节点在每个典型运行日下所有单次充电的负荷曲线；
[0015]将所有单次充电的负荷曲线进行相加，得到各个节点在每个典型运行日下的电动车充电负荷。
[0016]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述从电车负荷数据中得到各个节点在每个典型运行日下所有单次充电的负荷曲线，具体包括:
[0017]根据电车负荷剩余电量百分比与电车负荷初始电量百分比的差值、电动汽车电池容量、正常充电功率和充电效率，建立电车负荷充电持续时间模型；所述电车负荷剩余电量百分比是一个关于充电电价和电车最大电量百分比的线性函数；
[0018]结合所述电车负荷充电持续时间模型和所述正常充电功率，得到各个节点在每个典型运行日下所有单次充电的负荷曲线。
[0019]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述建立电车负荷充电持续时间模型，具体包括:
[0020]将所述电车负荷剩余电量百分比与电车负荷初始电量百分比的差值、所述电动汽车电池容量的乘积值，除以正常充电功率和充电效率的乘积值，得到电车负荷充电持续时间模型。
[0021]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述潮流约束包括各个节点有功功率约束和各个节点的各个节点有功功率约束；
[0022]所述电路参数约束包括电缆最大载流量约束和电压最大限值约束；
[0023]所述结构约束包括电源点最大出线数约束。
[0024]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述年化成本函数是单位年建设成本和总运营支出的和函数。
[0025]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述基于分布式最短路共识算法对所述增量配电网网架规划模型进行求解，得到输出规划路径集，具体包括：
[0026]将所述增量配电网网架规划模型转换为拓补图；所述拓补图中，将所述年化成本函数视为主节点，将潮流约束、电路参数约束和结构约束视为从节点；
[0027]计算各节点当前路权值最小的支路，通过节点间信息交换和多次迭代更新各节点选择的支路，获得各个节点到指定节点的全局最优路径。
[0028]在第一方面的一种可能的实现方式中，通过节点间信息交换和多次迭代更新各节点选择的支路，具体包括：
[0029]根据累计路权值对节点选择的支路进行迭代，每个节点重复迭代至节点状态值与
上一次节点状态值相同；每次迭代中各节点的父节点，由迭代中算出的使状态值达到最佳的邻接节点表示。
[0030]本申请实施例的第二方面提供了考虑电车负荷的增量配电网网架规划装置，包括：
[0031]典型日提取模块，用于从增量配电网的本地节点集的电力负荷监测数据中提取多个典型运行日、每个典型运行日对应的典型运行日负荷和每个典型运行日对应的出现概率；
[0032]充电负荷提取模块，用于从电车负荷数据中获取所述本地节点集中各个节点在每个典型运行日下的电动车充电负荷；
[0033]典型场景集建立模块，用于将每个典型运行日对应的典型运行日负荷、所述电动车充电负荷相加后得到每个典型运行日对应的增量典型运行日负荷；所有典型运行日对应的增量典型运行日负荷的合集构成典型场景集；
[0034]规划模型建立模块，用于根据典型场景集和所述每个典型运行日对应的出现概率，构建在潮流约束、电路参数约束和结构约束情况下，以年化成本函数取值最小为目标的增量配电网网架规划模型；
[0035]路径输出模块，用于基于分布式最短路共识算法对所述增量配电网网架规划模型进行求解，得到输出规划路径集。
[0036]相比于现有技术，本专利技术实施例提供的考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法及装置，先从增量配电网的本地节点集的电力负荷监测数据中取出典型运行日的负荷，并对目标规划电网区域的EVC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法，其特征在于，包括：从增量配电网的本地节点集的电力负荷监测数据中提取多个典型运行日、每个典型运行日对应的典型运行日负荷和每个典型运行日对应的出现概率；从电车负荷数据中获取所述本地节点集中各个节点在每个典型运行日下的电动车充电负荷；将每个典型运行日对应的典型运行日负荷、所述电动车充电负荷相加后得到每个典型运行日对应的增量典型运行日负荷；所有典型运行日对应的增量典型运行日负荷的合集构成典型场景集；根据典型场景集和所述每个典型运行日对应的出现概率，构建在潮流约束、电路参数约束和结构约束情况下，以年化成本函数取值最小为目标的增量配电网网架规划模型；基于分布式最短路共识算法对所述增量配电网网架规划模型进行求解，得到输出规划路径集。2.如权利要求1所述考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法，其特征在于，所述典型运行日及对应的出现概率的确定方法为：初始化聚类中心，并持续更新所述聚类中心直至所述聚类中心满足聚类收敛的误差上限要求；聚类后类中心每个类别对应一个典型运行日，每个类别的出现频率对应典型运行日的出现概率。3.如权利要求1所述考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法，其特征在于，所述从电车负荷数据中获取所述本地节点集中各个节点在每个典型运行日下的电动车充电负荷，具体包括:从电车负荷数据中得到各个节点在每个典型运行日下所有单次充电的负荷曲线；将所有单次充电的负荷曲线进行相加，得到各个节点在每个典型运行日下的电动车充电负荷。4.如权利要求3所述考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法，其特征在于，所述从电车负荷数据中得到各个节点在每个典型运行日下所有单次充电的负荷曲线，具体包括:根据电车负荷剩余电量百分比与电车负荷初始电量百分比的差值、电动汽车电池容量、正常充电功率和充电效率，建立电车负荷充电持续时间模型；所述电车负荷剩余电量百分比是一个关于充电电价和电车最大电量百分比的线性函数；结合所述电车负荷充电持续时间模型和所述正常充电功率，得到各个节点在每个典型运行日下所有单次充电的负荷曲线。5.如权利要求4所述考虑电车负荷的增量配电网网架规划方法，其特征在于，所述建立电车负荷充电持续时间模型，具体包括:将所述电车负荷剩余电量百分比与电车负荷初始电量百分比的差值、所述电动汽车电池容量的乘积值，除以正...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭，刘刚刚，侯凯，梅诗妍，高晓彬，王晓雯，许银亮，孙罡，曾瑜，胡晋岚，姜玉梁，周妍，秦燕，秦万祥，赵芳菲，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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