一种配电网扩展规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种配电网扩展规划方法及装置，该方法包括：获取规划区的道路信息和用户出行特性，通过电氢需求预测模型，得到该区域的电氢需求时空分布；以电动汽车用户

【技术实现步骤摘要】
一种配电网扩展规划方法及装置


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电
、
氢燃料电池汽车注氢与配电网规划
，尤其是涉及一种配电网扩展规划方法及装置
。

技术介绍

[0002]交通运输占了能耗的大部分市场，电动汽车与氢燃料电池汽车作为城市中主要交通工具，为进一步推广电动汽车与氢燃料电池汽车发展，解决用户的里程焦虑，政府大力支持电氢制充注一体站的建设
。
而随着大功率充电设备与制氢的建成，配电网络也需要随之进行扩容
,
在对配电网和电氢制充注一体站进行协同规划时，需考虑两者的相互影响，尤其是容量配置和扩展的相互关系
。
同时，配电网络的设施应能够同时满足常规负荷与汽车充电注氢气的需求，对电氢充注一体站与配电网络进行协同规划，能够实现满足充电注氢需求和提升配网规划合理性的双重效益，既能保证充电设施的充足供电与氢设备充足注氢，又可以避免超前规划和过度投资
。
[0003]尽管已有学者陆续开始进行配电网和电氢一体站的协同规划，但在实际的研究中都会假设给定的配电网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种配电网扩展规划方法，其特征在于，包括：读取规划区域的道路信息和用户出行特性，通过电氢需求预测模型，得到该区域的汽车电氢时空分布；基于所述汽车电氢时空分布以及需求侧约束，以电动汽车用户
、
氢燃料电池汽车用户
、
电氢制充注一体站运营商和配电网综合成本最低，构建上层电氢制充注一体站选址定容模型，对电氢制充注一体站进行规划；若上层电氢制充注一体站选址定容模型确定的电氢制充注一体站规划不满足配电网电力平衡约束时，以扩展规划成本最小构建下层配电网扩展规划模型，对配电网进行扩展，将扩展后的新配电网输入至所述上层电氢制充注一体站选址定容模型中验证；构建基于上层电氢制充注一体站选址定容模型和下层配电网扩展规划模型的电氢制充注一体站和配电网协同规划模型，采用优化算法规划出综合成本最小的电氢制充注一体站与配电网规划方案
。2.
根据权利要求1所述的一种配电网扩展规划方法，其特征在于，所述上层电氢制充注一体站选址定容模型中，
minF
eh
表示上层综合规划电氢制充注一体站成本最小值，数学表达式为：
minF
eh
＝
C
c
+C
w
+C
loss
+C
cost
式中，
C
c
表示电氢制充注一体站基础建设投资成本，
C
w
表示电氢制充注一体站运维成本，
C
loss
表示配电网在运行时间内的年网损成本，
C
cost
表示用户的年充电注氢成本，所述的年充电注氢成本
C
cost
考虑用户前往电氢制充注一体站的路途损耗成本，包括电动汽车用户路途损耗成本与氢燃料电池汽车路途损耗成本；约束条件包括需求侧约束和配电网电力平衡约束；其中，所述需求侧约束包括需求范围覆盖约束
、
电氢制充注一体站距离约束
、
电氢制充注一体站数量约束；所述配电网电力平衡约束包括电压约束
、
电流约束
、
潮流约束以及变电站容量约束
。3.
根据权利要求2所述的一种配电网扩展规划方法，其特征在于，以扩展规划成本最小构建下层配电网扩展规划模型，对配电网进行扩展，具体过程为：在配电网中新增已接入配电网的节点的变量集合，再加入新建线路
、
扩建变压器和新建变压器；以扩展规划成本最小为目标优化下层配电网扩展规划模型，得到新配电网参数，
minF
total
为配电网扩展规划对应的建设最小成本，数学表达式为：
minF
total
＝
f
inv
+f
los
式中，
f
inv
为网架规划成本，
f
los
为网架年损耗成本；约束条件包括可扩建变压器的功率约束
、
可新建的变压器的功率约束
、
配电线路的传输功率约束以及配电系统的节点电压上下限约束
。4.
根据权利要求1所述的一种配电网扩展规划方法，其特征在于，基于上层电氢制充注一体站选址定容模型和下层配电网扩展规划模型的电氢制充注一体站和配电网协同规划模型，具体为：以综合社会成本最小为规划目标函数，表达为：
F
EP
＝
F
total
+F
eh'
式中，
F
EP
为整体规划的综合社会成本；
F
total
为配电网扩展规划对应的建设成本；
F
eh'
为上层电氢制充注一体站规划成本最小时传输到下层规划方案成本，其表达式为：
式中，
Φ
chg
表示电氢制充注一体站接入配电网对应的节点集合；
C
c,g
表示节点
g
处电氢制充注一体站建设的基础投资费用；
C
w,g
表示节点
g
处电氢制充注一体站的运维费用；
C
cost
表示在节点
g
处建设电氢制充注一体站时，用户前往电氢制充注一体站的损耗费用
。5.
根据权利要求1所述的一种配电网扩展规划方法，其特征在于，所述优化算法为粒子群优化算法，具体优化过程为：随机生成设定数量的粒子作为种群；其中，每个粒子根据设置的电氢制充注一体站数量上下限，生成
N
个电氢制充注一体站的初始坐标，坐标之间满足距离约束；判断电氢制充注一体站接入是否满足配电网电力平衡约束，若满足约束则不用进入下层配电网扩展规划模型，否则进行配电网扩展，并将扩展后的新配电网传回上层电氢制充注一体站选址定容模型中；以电氢制充注一体站成本和配电网建设成本之和作为粒子群寻优适应度值
F
EP
，更新粒子的位置和速度，在每次迭代中对比获得整个种群的最优个体和初步全局最优，直到达到最大迭代次数，整个寻优过程结束；所述基于改进权重法的粒子群优化算法采用线性递减权值策略更新粒子的速度，对应的权重表达式为：式中，
w
G
表示第
G
次迭代的权重值，
w
min
表示设置的初始惯性权重，
w
max
表示迭代至最大次数时的惯性权重，
G
表示当前迭代次数，
G
k
为最大迭代次数
。6.
一种配电网扩展规划装置，其特征在于，包括：信息捕捉模块，用于读取规划区域的道路信息和用户出行特性，通过电氢需求预测模型，得到该区域的汽车电氢时空分布；协同规划模块，基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雪沁，杨恒，袁铁江，戈阳阳，杨馥源，
申请(专利权)人：大连理工大学国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：