一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法及装置，通过获取电力系统的基础参数，基础参数包括电力系统的新能源出力时序数据和负荷需求时序数据，并利用预设的输电扩容规划优化模型，根据基础参数，生成候选规划方案集，候选规划方案集包括多个不同拓扑结构的新建输电线路方案，每个新建输电线路方案对应有总成本数据；利用预设可靠性评估模型，确定每个新建输电线路方案的可靠性指标，以考虑每个新建输电线路方案的可靠性；最后基于可靠性指标结合成本数据，从候选规划方案集中确定满足预设性价比条件的最优新建输电线路方案，从而以经济性和可靠性结合，提高新建输电线路方案的性价比，以及保证扩容后电力系统可靠性。统可靠性。统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法及装置


[0001]本申请涉及输电扩容规划
，尤其涉及一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法及装置。

技术介绍

[0002]输电扩容规划(Transmission Expansion Planning，TEP)旨在一定年限内完成输电线路的扩容，提高区域送电能力，满足区内负荷需求。随着可再生能源并网比例的提高，输电扩容规划需要将可再生能源的波动性和随机性纳入考量。
[0003]目前，已有的考虑可再生能源不确定性的输电扩容规划模型主要包括基于解析公式法的输电扩容规划模型、鲁棒输电扩容规划模型以及基于典型场景法的输电扩容规划模型。但是，上述模型均建立于电力系统元件处于正常运行状态的基础上，无法准确量化输电扩容后区域送电能力与区内用电需求的匹配程度，从而无法保证扩容后电力系统的可靠性水平。因此，亟需一种保证输电可靠性的输电扩容规划优化方法。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法及装置，以解决当前输电扩容规划方案无法保证扩容后电力系统可靠性的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法，包括：
[0006]获取电力系统的基础参数，所述基础参数包括所述电力系统的新能源出力时序数据和负荷需求时序数据；
[0007]利用预设的输电扩容规划优化模型，根据所述基础参数，生成候选规划方案集，所述候选规划方案集包括多个不同拓扑结构的新建输电线路方案，每个所述新建输电线路方案对应有总成本数据；
[0008]利用预设可靠性评估模型，确定每个所述新建输电线路方案的可靠性指标；
[0009]基于所述可靠性指标结合所述成本数据，从所述候选规划方案集中确定满足预设性价比条件的最优新建输电线路方案。
[0010]在一些实现方式中，所述利用预设的输电扩容规划优化模型，根据所述基础参数，生成候选规划方案集，包括：
[0011]基于所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据，生成多个典型运行场景；
[0012]利用以最小总成本为目标函数的所述输电扩容规划优化模型，根据所述典型运行场景，生成满足预设约束条件时的多个所述新建输电线路方案，并得到每个所述新建输电线路方案的总成本数据。
[0013]在一些实现方式中，所述基于所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据，生成多个典型运行场景，包括：
[0014]确定所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据在每个预设时间段内的最大值和最小值；
[0015]利用预设场景坐标空间，基于多个所述最大值和最小值，对所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据进行区间划分，得到多个所述典型运行场景。
[0016]在一些实现方式中，所述目标函数为：
[0017][0018]其中，为新建输电线路成本系数，x
l
为表示输电线路是否建立的标志变量，x
l
为表示输电线路是否建立的变量，x
l
＝1表示该线路已经建立，否则该线路还没有建立；Ψ
C
为待建输电线路集合，π
s
为运行场景S下的系统运行成本系数，C
g
为发电机组发电成本系数，P
g,s
为运行场景S下发电机组实际有功出力，Ψ
S
为典型运行场景集合，Ψ
G
为发电机组集合，C
d
为削负荷成本系数，为在运行场景S下的节点削负荷量，Ψ
D
为节点负荷集合。
[0019]在一些实现方式中，所述预设约束条件包括非冗余约束条件，所述非冗余约束条件表示为：
[0020][0021]其中，NTL为新输电线路集，K
NTL
为投资决策集，为t时刻第k个投资决策中输电线路是否建立的标志变量，T为投资时间周期，Φ
1(iter)
为在输电扩容规划过程中确定的新输电线路，Φ
0(iter)
为未投资的备选输电线路，m
d
为保证新的投资决策中至少有m
d
个不同的新输电线路。
[0022]在一些实现方式中，所述利用预设可靠性评估模型，确定每个所述新建输电线路方案的可靠性指标，包括：
[0023]对于每个所述新建输电线路方案，利用基于蒙特卡洛模拟法，模拟所述新建输电线路方案处于预设系统状态时的概率、频率和削负荷量；
[0024]利用所述预设可靠性评估模型，根据所述概率、频率和削负荷量，确定所述新建输电线路方案的可靠性指标，所述可靠性指标包括失负荷概率、失负荷频率和期望失电量。
[0025]在一些实现方式中，所述预设可靠性评估模型包括概率评估函数、频率评估函数和失电量评估函数，所述概率评估函数为：
[0026]LOLP＝∑
k∈K
P
k
；
[0027]所述频率评估函数为：
[0028]LOLF＝∑
k∈K
F
k
；
[0029]所述失电量评估函数为：
[0030]EENS＝∑
k∈k
C
k
P
k
L；
[0031]其中，LOLP表示失负荷概率，LOLF表示失负荷频率，EENS表示期望失电量，P
k
表示新建输电线路方案处于第k个系统状态时的概率，F
k
表示新建输电线路方案处于第k个系统状态时的频率，C
k
表示新建输电线路方案处于第k个系统状态时的削负荷量，K表示目标时
间段内无法满足负荷需求的系统状态集合，T表示目标时间段内的小时数。
[0032]第二方面，本申请提供一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化装置，包括：
[0033]获取模块，用于获取电力系统的基础参数，所述基础参数包括所述电力系统的新能源出力时序数据和负荷需求时序数据；
[0034]生成模块，用于利用预设的输电扩容规划优化模型，根据所述基础参数，生成候选规划方案集，所述候选规划方案集包括多个不同拓扑结构的新建输电线路方案，每个所述新建输电线路方案对应有总成本数据；
[0035]评估模块，用于利用预设可靠性评估模型，确定每个所述新建输电线路方案的可靠性指标；
[0036]确定模块，用于基于所述可靠性指标结合所述成本数据，从所述候选规划方案集中确定满足预设性价比条件的最优新建输电线路方案。
[0037]第三方面，本申请提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法。
[0038]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的考虑输电可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法，其特征在于，包括：获取电力系统的基础参数，所述基础参数包括所述电力系统的新能源出力时序数据和负荷需求时序数据；利用预设的输电扩容规划优化模型，根据所述基础参数，生成候选规划方案集，所述候选规划方案集包括多个不同拓扑结构的新建输电线路方案，每个所述新建输电线路方案对应有总成本数据；利用预设可靠性评估模型，确定每个所述新建输电线路方案的可靠性指标；基于所述可靠性指标结合所述成本数据，从所述候选规划方案集中确定满足预设性价比条件的最优新建输电线路方案。2.如权利要求1所述的考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法，其特征在于，所述利用预设的输电扩容规划优化模型，根据所述基础参数，生成候选规划方案集，包括：基于所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据，生成多个典型运行场景；利用以最小总成本为目标函数的所述输电扩容规划优化模型，根据所述典型运行场景，生成满足预设约束条件时的多个所述新建输电线路方案，并得到每个所述新建输电线路方案的总成本数据。3.如权利要求2所述的考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法，其特征在于，所述基于所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据，生成多个典型运行场景，包括：确定所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据在每个预设时间段内的最大值和最小值；利用预设场景坐标空间，基于多个所述最大值和最小值，对所述新能源出力时序数据和所述负荷需求时序数据进行区间划分，得到多个所述典型运行场景。4.如权利要求2所述的考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法，其特征在于，所述目标函数为：其中，为新建输电线路单位成本系数，x
l
为表示输电线路是否建立的变量，Ψ
C
为待建输电线路集合，π
s
为运行场景S下的系统运行成本系数，C
g
为发电机组发电成本系数，P
g,s
为运行场景S下发电机组实际有功出力，Ψ
S
为典型运行场景集合，Ψ
G
为发电机组集合，C
d
为削负荷成本系数，为在运行场景S下的节点削负荷量，Ψ
D
为节点负荷集合。5.如权利要求2所述的考虑输电可靠性的输电扩容规划优化方法，其特征在于，所述预设约束条件包括非冗余约束条件，所述非冗余约束条件表示为：其中，为t时刻第k个投资决策中输电线路是否建立的标志变量，表示t时刻第k个投资决策中输电线路应被建立；K
NTL
为输电线路规划集合，T为输电扩容规划时间集合，Φ
1(iter)
为在输电扩容规划过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭穗，李作红，杨燕，徐蔚，左郑敏，余浩，林勇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：