一种输电网拓扑规划方法技术

本发明专利技术公开一种输电网拓扑规划方法

【技术实现步骤摘要】
一种输电网拓扑规划方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电网规划
，特别是涉及一种输电网拓扑规划方法
、
系统
、
电子设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]电力供应是社会经济快速发展的重要保障，而电网则承担着保障电力供应，实现能源优化配置的重要作用，一旦电网发生故障，将会导致严重的社会经济损失
。
因此要求电网具有合理的拓扑结构
、
运行灵活，能够提供可靠
、
高品质的电力供应
。
在电网建设日益完善的同时，现代电力系统也面临着严峻的停电风险
。
电网规划作为降低系统停电风险的第一道防线，其重要意义不言而喻
。
[0003]传统的规划以满足经济性要求为目标，结合工程人员经验，选择若干种合理的电网和电源建设备选方案
。
参与电网规划的规划人员的主观判断及经验将会极大的影响最后所产生的电网规划结果，整个电网规划过程效率很低
。
[0004]为了尽可能的消除工程人员的主观标准，实现电网规划的自动计算，越来越多的研究者通过引入电力
、
线路潮流等约束，将电网规划问题转化为包含多个约束的多目标优化问题，并采用人工智能算法对于模型进行求解
。
[0005]电网的拓扑特征极大的影响着电网的潮流分布与故障风险，进行电网规划时，形成的初始拓扑方案会极大的影响最终所得到的系统拓扑
。
因此要基于现有电网的规划原则，选择合适的负荷接入方案和电源接入点，对初始方案进行拓扑优化
。
然而，在现有的电网研究中，少有研究在电网规划中考虑电网拓扑的变化，也缺乏系统性的方法形成合理的电网拓扑方案
。
对于电网拓扑初始方案的形成仍然存在着诸多人为的参与的问题，例如在接入新的负荷节点时，采用何种拓扑连接方式，需要人为的选择接入方案
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种输电网拓扑规划方法
、
系统
、
电子设备及存储介质，降低了人为因素的影响，提高了输电网拓扑的安全性
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种输电网拓扑规划方法，包括：
[0009]将输电网中每个节点与周围最近的设定数量个节点以设定概率连接，得到初始输电网拓扑图；
[0010]根据非交叉原则和去三角准则对所述初始输电网拓扑图中线路进行优化，得到多个第一输电网拓扑图；所述非交叉原则为后建线路不能与同电压等级的原有线路交叉，所述去三角准则为若三个节点通过线路两两相连构成三角形，三角形中一个角小于设定值，则删除所述三角形中最长边对应的线路；
[0011]根据每条线路的抗毁性贡献度指标
、
节点度阈值和平均路径最大值对每个第一输电网拓扑图进行优化，得到多个第二输电网拓扑图；
[0012]根据各所述第二输电网拓扑图的建设成本和生成树的数量确定各所述第二输电网拓扑图的指标值，将指标值从大到小排序，将排序的前
S
项对应的所述第二输电网拓扑图输出，
S
为大于0的整数
。
[0013]可选地，根据每条线路的抗毁性贡献度指标
、
节点度阈值和平均路径最大值对每个第一输电网拓扑图进行优化，得到多个第二输电网拓扑图，具体包括：
[0014]对于每个第一输电网拓扑图：
[0015]计算所述第一输电网拓扑图中每条线路的抗毁性贡献度指标，并按照从小到大的顺序对所述第一输电网拓扑图中线路进行排序，得到线路排序结果；
[0016]依次遍历所述线路排序结果中线路，判断当前遍历到的线路移除后当前第一输电网拓扑图中是否存在节点度小于节点度阈值的节点，若是则当前遍历到的线路不移除，若否则移除当前遍历到的线路，得到更新后的第一输电网拓扑图，并计算更新后的第一输电网拓扑图的平均路径长度；
[0017]若当前平均路径长度大于所述平均路径最大值，则结束遍历，若当前平均路径长度小于或者等于所述平均路径最大值，则将更新后的第一输电网拓扑图作为一种所述第二输电网拓扑图输出，继续遍历一下路线
。
[0018]可选地，所述节点度阈值为
2。
[0019]可选地，所述抗毁性贡献度指标表示为：
[0020][0021]其中，
Ld(k)
表示线路
k
的抗毁性贡献度指标，
T
k
为线路
k
所在所述第一输电网拓扑图去除线路
k
后的生成树数量变化量，
T
s
为线路
k
所在所述第一输电网拓扑图中所有生成树的数量，
C
k
线路
k
的建设成本
。
[0022]可选地，各所述第二输电网拓扑图的指标值表示为：
[0023]LT
＝
T
s
′
/C
；
[0024]其中，
LT
表示第二输电网拓扑图的指标值，
T
s
′
为第二输电网拓扑图中所有生成树的数量，
C
为第二输电网拓扑图的建设成本
。
[0025]本专利技术还公开了一种输电网拓扑规划系统，包括：
[0026]初始输电网拓扑图确定模块，用于将输电网中每个节点与周围最近的设定数量个节点以设定概率连接，得到初始输电网拓扑图；
[0027]第一优化模块，用于根据非交叉原则和去三角准则对所述初始输电网拓扑图中线路进行优化，得到多个第一输电网拓扑图；所述非交叉原则为后建线路不能与同电压等级的原有线路交叉，所述去三角准则为若三个节点通过线路两两相连构成三角形，三角形中一个角小于设定值，则删除所述三角形中最长边对应的线路；
[0028]第二优化模块，用于根据每条线路的抗毁性贡献度指标
、
节点度阈值和平均路径最大值对每个第一输电网拓扑图进行优化，得到多个第二输电网拓扑图；
[0029]电网拓扑规划确定模块，用于根据各所述第二输电网拓扑图的建设成本和生成树的数量确定各所述第二输电网拓扑图的指标值，将指标值从大到小排序，将排序的前
S
项对应的所述第二输电网拓扑图输出，
S
为大于0的整数
。
[0030]本专利技术还公开了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据所述的输电网拓扑规划方法
。
[0031]本专利技术还公开了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所述的输电网拓扑规划方法
。
[0032]根据本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种输电网拓扑规划方法，其特征在于，包括：将输电网中每个节点与周围最近的设定数量个节点以设定概率连接，得到初始输电网拓扑图；根据非交叉原则和去三角准则对所述初始输电网拓扑图中线路进行优化，得到多个第一输电网拓扑图；所述非交叉原则为后建线路不能与同电压等级的原有线路交叉，所述去三角准则为若三个节点通过线路两两相连构成三角形，三角形中一个角小于设定值，则删除所述三角形中最长边对应的线路；根据每条线路的抗毁性贡献度指标
、
节点度阈值和平均路径最大值对每个第一输电网拓扑图进行优化，得到多个第二输电网拓扑图；根据各所述第二输电网拓扑图的建设成本和生成树的数量确定各所述第二输电网拓扑图的指标值，将指标值从大到小排序，将排序的前
S
项对应的所述第二输电网拓扑图输出，
S
为大于0的整数
。2.
根据权利要求1所述的输电网拓扑规划方法，其特征在于，根据每条线路的抗毁性贡献度指标
、
节点度阈值和平均路径最大值对每个第一输电网拓扑图进行优化，得到多个第二输电网拓扑图，具体包括：对于每个第一输电网拓扑图：计算所述第一输电网拓扑图中每条线路的抗毁性贡献度指标，并按照从小到大的顺序对所述第一输电网拓扑图中线路进行排序，得到线路排序结果；依次遍历所述线路排序结果中线路，判断当前遍历到的线路移除后当前第一输电网拓扑图中是否存在节点度小于节点度阈值的节点，若是则当前遍历到的线路不移除，若否则移除当前遍历到的线路，得到更新后的第一输电网拓扑图，并计算更新后的第一输电网拓扑图的平均路径长度；若当前平均路径长度大于所述平均路径最大值，则结束遍历，若当前平均路径长度小于或者等于所述平均路径最大值，则将更新后的第一输电网拓扑图作为一种所述第二输电网拓扑图输出，继续遍历一下路线
。3.
根据权利要求1所述的输电网拓扑规划方法，其特征在于，所述节点度阈值为
2。4.
根据权利要求1所述的输电网拓扑规划方法，其特征在于，所述抗毁性贡献度指标表示为：其中，
Ld(k)
表示线路
k
的抗毁性贡献度指标，
T
k
为线路
k
所在所述第一输电网拓扑图去除线路<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭知非，邓卓明，姚文峰，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：