一种基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，包括：采集地理空间数据信息，根据输变电工程选址影响因素对输变电工程进行选址并判断输变电工程落点可行性；对可行性输变电工程落点的配电网年综合运行成本进行规划并利用自适应粒子群算法确定分布式储能系统和输电站的安装位置和容量；利用二阶锥规划对分布式储能系统和输电站的安装位置和容量进行潮流约束，根据配电网运行场景的网络损耗费用和电压偏移进行规划，判断是否满足收敛条件，确定最终站址。本发明专利技术提供的输变电工程前期辅助决策方法，能够综合实际地理信息因素，通过双层规划，以经济性最优进行分析，提高输变电工程的选址定容的有效性。提高输变电工程的选址定容的有效性。提高输变电工程的选址定容的有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法


[0001]本专利技术涉及电网规划的
，尤其涉及一种基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法。

技术介绍

[0002]电网规划是一项规模大、涉及领域多且不确定因素多的工程系统，传统的输变电工程规划主要靠人工经验和实地踏勘进行判断，工作量大、工期长，大部分规划人员缺乏系统性的优化理念，随着电网建设的快速发展，电网架构越来越复杂，传统的规划作业模式，越来越不能满足现代电网建设的要求。因此，科学合理的输变电工程规划是关系到区域未来可持续发展的重要问题。
[0003]在配电网规划过程中，变电站选址定容起着至关重要的作用，规划方案对于配电网运行的经济性和供电的可靠性影响重大，其中，风能及太阳能资源的利用率逐年上升，分布式电源(DG)的装机容量增加显著，电力系统不断向低碳环保的方向靠拢。分布式储能(Distributed Energy Storage System，DESS)可有效适应高渗透分布式发电，为配电系统运行提供更大时间上调节的灵活性。因此，考虑DESS的容量价值，在变电站选址定容中综合规划DESS和变电站的排布，能有效优化配电网的稳定性和提升系统的经济性。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术提供了一种基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法解决传统的输变电工程规划，主要靠人工经验和实地踏勘进行判断，缺乏系统性的优化理念，经济效益低，时间成本高的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术实施例提供了一种基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，包括：
[0009]采集地理空间数据信息，根据输变电工程选址影响因素对输变电工程进行选址并判断所述输变电工程落点可行性；
[0010]对所述可行性输变电工程落点的配电网年综合运行成本进行规划并利用自适应粒子群算法确定分布式储能系统和输电站的安装位置和容量；
[0011]利用二阶锥规划对所述分布式储能系统和输电站的安装位置和容量进行潮流约束，根据配电网运行场景的网络损耗费用和电压偏移进行规划，判断是否满足收敛条件，确定最终站址。
[0012]作为本专利技术所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法的一种优
选方案，其中：所述输变电工程选址影响因素包括：地形起伏、用地约束、交通因素、河流因素、地质因素。
[0013]作为本专利技术所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法的一种优选方案，其中：
[0014]所述输变电工程进行选址分区包括：一类为禁建区选址用地因素的数据，另一类为输变电工程选址适宜度的数据；
[0015]判断所述输变电工程落点可行性包括：根据所述输变电工程选址区域利用射线法判断输变电工程落点的可行性；
[0016]当落点不在输变电工程选址规划地块中时，则选取距离当前规划地块最近的落点作为可行的落点，当落点在输变电工程选址规划地块中时，即选取当前落点；
[0017]当所述落点在不可行建站区域中时，则选取距离不可行建站区域最近的地块作为可行性地段选择区，并选择可行性落点，若不在，则根据落点的目标函数值，采用算法搜索机理继续寻找最优的落点。
[0018]作为本专利技术所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法的一种优选方案，其中：所述可行性输变电工程落点的配电网年综合运行成本进行规划包括：分布式储能系统DESS费用与输变电工程投资规划费用；
[0019]以配电网年综合运行成本最小为目标进行规划，表示为：
[0020]minF＝F1+F2+F3+F4+F5+F6[0021]其中，F1为层购电费用，F2为等年值投资费用，F3为维护费用，F4为配电变电站投资与运行年费用，F5为低压侧线路综合投资年费用，F6为低压侧线路网损年费用。
[0022]作为本专利技术所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法的一种优选方案，其中：
[0023]所述层购电费用表示为：
[0024][0025]其中，T为运行场景的时段数，Δt为每一时段持续的时间，c
t
为t时段的电价，P
t,sub
为t时段馈线上注入配电网的有功功率；
[0026]所述等年值投资费用表示为：
[0027][0028]其中，d为贴现率，y
DS
为DESS的使用年限，λ
DS
为DESS维护费用和投资费用的比例系数，为DESS的单位能量，为单位功率投资费用，Ω
DS
为DESS安装节点集合，为节点i上的DESS的额定容量，为节点i上的DESS的额定功率，为DESS的建设基本成本；
[0029]所述维护费用表示为：
[0030][0031]其中，λ
DS
为DESS维护费用和投资费用的比例系数，为DESS的单位能量，为单位功率投资费用，Ω
DS
为DESS安装节点集合，为节点i上的DESS的额定容量，为节点i上的DESS的额定功率；
[0032]所述配电变电站投资与运行年费用表示为：
[0033][0034]其中，C为新建变电站的投资费用，r0为贴现率，t为变电站折旧年限，S
R
为新建变电站的运行费用；
[0035]所述低压侧线路综合投资年费用表示为：
[0036][0037]其中，r0为贴现率，N为新建变电站个数，J为网络电负荷数量，L为单位长度线路投资费用，l为变电站低压侧线路折旧年限，d
ij
为变电站i与网络负荷j之间的线路长度；
[0038]所述低压侧线路网损年费用表示为：
[0039][0040]其中，N为新建变电站个数，J为网络电负荷数量，d
ij
为变电站i与网络负荷j之间的线路长度，α为线路网损折算系数，P
j
为网络负荷j的运行功率。
[0041]作为本专利技术所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法的一种优选方案，其中：利用自适应粒子群算法APSO确定分布式储能系统和输电站的安装位置和容量包括：
[0042]自适应粒子群算法确定分布式储能系统和输电站的安装位置和容量，确定区域内的负载率和负荷需求，表示为：
[0043][0044]其中，P
DS
为单位DESS的安装功率，e
DS
为单位DESS的安装能量容量，
[0045]均为非负整数，为节点i允许安装DESS的最大功率，为节点i允许安装DESS的最大容量。
[0046]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，其特征在于，包括：采集地理空间数据信息，根据输变电工程选址影响因素对输变电工程进行选址并判断所述输变电工程落点可行性；对所述可行性输变电工程落点的配电网年综合运行成本进行规划并利用自适应粒子群算法确定分布式储能系统和输电站的安装位置和容量；利用二阶锥规划对所述分布式储能系统和输电站的安装位置和容量进行潮流约束，根据配电网运行场景的网络损耗费用和电压偏移进行规划，判断是否满足收敛条件，确定最终站址。2.如权利要求1所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，其特征在于，所述输变电工程选址影响因素包括：地形起伏、用地约束、交通因素、河流因素、地质因素。3.如权利要求1或2所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，其特征在于：所述输变电工程进行选址分区包括：一类为禁建区选址用地因素的数据，另一类为输变电工程选址适宜度的数据；判断所述输变电工程落点可行性包括：根据所述输变电工程选址区域利用射线法判断输变电工程落点的可行性；当落点不在输变电工程选址规划地块中时，则选取距离当前规划地块最近的落点作为可行的落点，当落点在输变电工程选址规划地块中时，即选取当前落点；当所述落点在不可行建站区域中时，则选取距离不可行建站区域最近的地块作为可行性地段选择区，并选择可行性落点，若不在，则根据落点的目标函数值，采用算法搜索机理继续寻找最优的落点。4.如权利要求3所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，其特征在于，所述可行性输变电工程落点的配电网年综合运行成本进行规划包括：分布式储能系统DESS费用与输变电工程投资规划费用；以配电网年综合运行成本最小为目标进行规划，表示为：minF＝F1+F2+F3+F4+F5+F6其中，F1为层购电费用，F2为等年值投资费用，F3为维护费用，F4为配电变电站投资与运行年费用，F5为低压侧线路综合投资年费用，F6为低压侧线路网损年费用。5.如权利要求4所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，其特征在于：所述层购电费用表示为：其中，T为运行场景的时段数，Δt为每一时段持续的时间，c
t
为t时段的电价，P
t,sub
为t时段馈线上注入配电网的有功功率；所述等年值投资费用表示为：
其中，d为贴现率，y
DS
为DESS的使用年限，λ
DS
为DESS维护费用和投资费用的比例系数，为DESS的单位能量，为单位功率投资费用，Ω
DS
为DESS安装节点集合，为节点i上的DESS的额定容量，为节点i上的DESS的额定功率，为DESS的建设基本成本；所述维护费用表示为：其中，λ
DS
为DESS维护费用和投资费用的比例系数，为DESS的单位能量，为单位功率投资费用，Ω
DS
为DESS安装节点集合，为节点i上的DESS的额定容量，为节点i上的DESS的额定功率；所述配电变电站投资与运行年费用表示为：其中，C为新建变电站的投资费用，r0为贴现率，t为变电站折旧年限，S
R
为新建变电站的运行费用；所述低压侧线路综合投资年费用表示为：其中，r0为贴现率，N为新建变电站个数，J为网络电负荷数量，L为单位长度线路投资费用，l为变电站低压侧线路折旧年限，d
ij
为变电站i与网络负荷j之间的线路长度；所述低压侧线路网损年费用表示为：其中，N为新建变电站个数，J为网络电负荷数量，d
ij
为变电站i与网络负荷j之间的线路长度，α为线路网损折算系数，P
j
为网络负荷j的运行功率。6.如权利要求5所述的基于地理信息系统的输变电工程前期辅助决策方法，其特征在于，利用自适应粒子群算法APSO确定分布式储能系统和输电站的安装位置和容量包括：自适应粒子群算法确定分布式储能系统和输电站的安装位置和容量，确定区域内的负载率和负荷需求，表示为：其中，P
DS
为单位DESS的安装功率，e<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘影，王斌，汪玉翔，罗晨，刘恒，王立，薛毅，汪黔疆，李雪凌，张方银，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：