低压配电网设备配置方案优化方法技术

本申请公开了一种低压配电网设备配置方案优化方法

【技术实现步骤摘要】
低压配电网设备配置方案优化方法、装置、终端及介质


[0001]本申请涉及配电控制
，尤其涉及一种低压配电网设备配置方案优化方法
、
装置
、
终端及介质
。

技术介绍

[0002]随着低压配电网运行过程中对用户供电可靠性的要求逐步提高
。
为了降低供电中断的频率和提高可靠性，闭环操作已成为最常用
、
最有效的手段之一
。
[0003]传统的闭环操作可能导致电压差过大，从而引发闭环电流增加，可能导致电气设备过载和继电保护故障等安全问题
。
但近年来，随着科技的不断进步，
LCB(Low Voltage Connection Box
，移动式低压接触盒
)
以及
SCLTD(mobile seamless closed
‑
loop device
，移动式无缝闭环负载传递装置
)
等移动式闭环设备的研发与投入为低压配电网闭环操作提供了新的解决方向，为了保证闭环操作的效果，需要合理规划低压配电网闭环设备的配置方案，然而，目前的闭环设备配置方案都是通过规划人员基于自身的专业知识分析得出的，导致配置方案的质量容易受规划人员知识水平影响，存在闭环操作时容易出现配电网状态失稳的技术问题
。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种低压配电网设备配置方案优化方法
、
装置
、
终端及介质，用于解决现有的配电网闭环设备配置方案容易受规划人员知识水平影响导致的稳定性差的技术问题
。
[0005]为解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种低压配电网设备配置方案优化方法，包括：
[0006]根据目标配电网区域中的负荷节点集合，获取所述负荷节点集合中各个负荷节点的节点运行数据和节点位置信息；
[0007]根据所述节点位置信息，确定所述负荷节点的地理特征信息，并基于各个所述负荷节点的地理特征信息，构建地理特征信息矩阵；
[0008]根据预设的区域分区数量，基于所述地理特征信息矩阵，通过
k
‑
medoids
算法对各个所述负荷节点进行聚类，以根据聚类结果得到若干个的聚类中心点，其中，所述聚类中心点的数量与所述区域分区数量相同；
[0009]计算所述负荷节点与所述聚类中心点的距离值，以根据所述距离结合各个分区的节点数量约束条件，将所述负荷节点归类到各个分区中；
[0010]构建闭环设备配置方案优化模型，其中，所述闭环设备配置方案优化模型中包含有配电网停电量改善最大化及成本最小化的目标函数；
[0011]将所述节点运行数据输入至所述闭环设备配置方案优化模型，以分区为单位，通过所述闭环设备配置方案优化模型的运算，输出各个分区的闭环设备配置方案
。
[0012]优选地，所述闭环设备配置方案优化模型具体为：
[0013]F
＝
o1·
F1+o2·
F2[0014][0015][0016][0017]式中，
F
是综合指标值；
F1是配电网络区域的年度停电改善指标，
F2是配电网区域的年度成本指标，
o1和
o2分别是所述年度停电改善指标和成本指标的权重，
P
before
以及
P
after
表示所述目标配电网区域在规划闭环设备之前和之后整个区域的年度累积停电量，
C
max
与
C
min
分别是成本样本中的最大值和最小值，
C
plan
为配置方案规划成本，
num1以及
num2分别是第一闭环设备与第二闭环设备的总数，
q1与
q2是单个第一闭环设备和单个第二闭环设备的年度维护成本，
u
r
表示运输总距离
,x1表示单位距离的运输成本，
T
r,1
和
T
r,2
分别是在第
r
天进行第一闭环设备和第二闭环设备操作的次数，
d1与
d2分别是单个第一闭环设备和单个第二闭环设备的单次操作成本，
E
r
是使用第一闭环设备和第二闭环设备带来的电缆花费成本，
Z1为单个第一闭环设备的投资成本，
Z2为单个第二闭环设备的投资成本
。
[0018]优选地，所述输出各个分区的闭环设备配置方案之后还包括：
[0019]根据预设的种群寻优算法，初始化多个种群对象，其中，每个种群对象分别对应一个闭环设备配置方案；
[0020]通过所述闭环设备配置方案优化模型，分别计算各个种群对象的综合指标值，以根据所述综合指标值，结合所述种群寻优算法进行迭代寻优，直至满足预设的迭代终止条件时，停止迭代，并输出当前的最优种群对应的闭环设备配置方案
。
[0021]优选地，所述种群寻优算法为塘鹅优化算法
。
[0022]优选地，所述计算所述负荷节点与所述聚类中心点的距离值具体包括：
[0023]通过预设的加权等效距离计算式，计算所述负荷节点与所述聚类中心点的加权等效距离
。
[0024]优选地，所述加权等效距离计算式具体为：
[0025]c(k,sp)
＝
x1·
a(k,sp)+x2·
b(k,sp)
[0026][0027]b(k,sp)
＝
Dist(s
sp,3
,
λ
k,3
)
[0028]式中，
a(k,sp)
代表第
sp
个节点与第
k
个聚类中心之间的地理直线距离；
b(k,sp)
代表第
sp
个节点与第
k
个聚类中心之间的流量路径长度；
c(k,sp)
代表第
sp
个节点与第
k
个聚类中心之间的加权等效距离，
s
SP,1
及
s
SP,2
分别代表第
SP
个节点的第一地理特征信息与第二地理特征信息，
s
SP,3
代表第
SP
个节点的节点序号，
λ
k,1
及
λ
k,2
分别代表第
k
个聚类中心点的第一地理特征信息与第二地理特征信息，
λ
k,3
第
k
个聚类中心点的节点序号
。
[0029]优选地，所述负荷节点集合的构建方式具体包括：
[0030]遍历目标配电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低压配电网设备配置方案优化方法，其特征在于，包括：根据目标配电网区域中的负荷节点集合，获取所述负荷节点集合中各个负荷节点的节点运行数据和节点位置信息；根据所述节点位置信息，确定所述负荷节点的地理特征信息，并基于各个所述负荷节点的地理特征信息，构建地理特征信息矩阵；根据预设的区域分区数量，基于所述地理特征信息矩阵，通过
k
‑
medoids
算法对各个所述负荷节点进行聚类，以根据聚类结果得到若干个的聚类中心点，其中，所述聚类中心点的数量与所述区域分区数量相同；计算所述负荷节点与所述聚类中心点的距离值，以根据所述距离结合各个分区的节点数量约束条件，将所述负荷节点归类到各个分区中；构建闭环设备配置方案优化模型，其中，所述闭环设备配置方案优化模型中包含有配电网停电量改善最大化及成本最小化的目标函数；将所述节点运行数据输入至所述闭环设备配置方案优化模型，以分区为单位，通过所述闭环设备配置方案优化模型的运算，输出各个分区的闭环设备配置方案
。2.
根据权利要求1所述的一种低压配电网设备配置方案优化方法，其特征在于，所述闭环设备配置方案优化模型具体为：
F
＝
o1·
F1+o2·
F
222
式中，
F
是综合指标值；
F1是配电网络区域的年度停电改善指标，
F2是配电网区域的年度成本指标，
o1和
o2分别是所述年度停电改善指标和成本指标的权重，
P
before
以及
P
after
表示所述目标配电网区域在规划闭环设备之前和之后整个区域的年度累积停电量，
C
max
与
C
min
分别是成本样本中的最大值和最小值，
C
plan
为配置方案规划成本，
num1以及
num2分别是第一闭环设备与第二闭环设备的总数，
q1与
q2是单个第一闭环设备和单个第二闭环设备的年度维护成本，
u
r
,x1分别表示运输总距离以及单位距离的运输成本，
T
r,1
和
T
r,2
分别是在第
r
天进行第一闭环设备和第二闭环设备操作的次数，
d1与
d2分别是单个第一闭环设备和单个第二闭环设备的单次操作成本，
E
r
是使用第一闭环设备和第二闭环设备带来的电缆花费成本，
Z1为单个第一闭环设备的投资成本，
Z2为单个第二闭环设备的投资成本
。3.
根据权利要求2所述的一种低压配电网设备配置方案优化方法，其特征在于，所述输出各个分区的闭环设备配置方案之后还包括：根据预设的种群寻优算法，初始化多个种群对象，其中，每个种群对象分别对应一个闭环设备配置方案；通过所述闭环设备配置方案优化模型，分别计算各个种群对象的综合指标值，以根据所述综合指标值，结合所述种群寻优算法进行迭代寻优，直至满足预设的迭代终止条件时，
停止迭代，并输出当前的最优种群对应的闭环设备配置方案
。4.
根据权利要求3所述的一种低压配电网设备配置方案优化方法，其特征在于，所述种群寻优算法为塘鹅优化算法
。5.
根据权利要求1所述的一种低压配电网设备配置方案优化方法，其特征在于，所述计算所述负荷节点与所述聚类中心点的距离值具体包括：通过预设的加权等效距离计算式，计算所述负荷节点与所述聚类中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾军，李巍，吕晓杰，白浩，林蔚，刘亦朋，易启淋，徐敏，谈赢杰，顾衍璋，
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：