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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力,尤其是涉及一种基于lcc理论的含源配电网状态检修策略研究的方法。
技术介绍
1、随着经济社会的发展,电力系统也在与时俱进,随着dg(分布式电源)的大规模接入,配电网设备的接入数量不断增多,使得配电网检修维护工作的复杂程度、难度也不断增大。而对接入电力系统中的设备进行检修、维护是保障电网正常有序运行必不可少的环节之一,传统的事后检修、计划检修制度早已不能满足如今电力系统检修的要求,被认为是目前国内外耗时最低、技术最先进的检修制度进入人们的视野——状态检修。状态检修拥有针对性强、按需检修等优点,能够有效避免过度检修造成的资源浪费,从而实现良好的经济效益。考虑分布式电源接入配电网情况下,对配电网状态检修策略进行研究是当前一个较为热门的方向。
2、但是目前的状态检修策略都还存在成本较高,检修方式不完善等缺点,因此,如何从全寿命周期成本出发制定检修计划,成为需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于lcc理论的含源配电网状态检修策略研究的方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:
3、一种基于lcc理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,所述的方法包括以下步骤:
4、1)在保证重要负荷优先供电的前提下,以孤岛内恢复供电的负荷节点功率最大为目标,建立孤岛划分优化模型,并在模型中进行孤岛运行模式的分析;
5、2)采用广度优先算法对配电网无向图
6、3)对功率圆内连通图的节点与边进行权值的整定,利用改进的prim算法在功率圆内进行功率树搜索,得到合理可行的孤岛运行方案;
7、4)在求得设备全寿命周期内每一年所花费成本的基础上,通过社会贴现率及通货膨胀率对其进行折现,得到对应的现值,对现值加和得设备的lcc;
8、5)以设备全寿命周期为检修计划的制定周期,检修时间、检修方式为优化变量,考虑dg接入,建立含源配电网检修决策模型,以检修成本和故障成本最小为目标,建立目标函数以及约束;
9、6)采用基于支路电流的配电网潮流前推回代法进行配电网潮流计算;
10、7)利用基于量子力学理论改进得到的粒子群算法求解检修决策;
11、8)初始化粒子信息,设定种群规模、粒子维数和最大迭代次数;
12、9)根据目标函数计算每一个粒子的适应度;更新个体最优位置跟群体最优位置,然后通过迭代更新每个粒子的位置,生成新的粒子群体;
13、10)将得到的结果与约束条件进行对比或将迭代次数与最大迭代次数进行对比,若不满足条件则转至2),满足条件则输出结果;
14、11)根据输出结果结合lcc理论得出合理的检修方案。
15、进一步地,所述的3)中对功率圆内连通图的节点与边进行权值的整定具体方法如下:
16、wi=μri+θlni
17、
18、
19、式中,wi为第i条边的权值;μ为负荷重要等级的权值系数;θ为负荷有功功率大小所占权值系数;ri是负荷重要等级;lmax和lmin分别是网络中的最大负荷值和最小负荷值,li为第i个负荷功率大小,lni是经过归一化处理的负荷值。
20、进一步地,所述的4)的具体方法为:
21、
22、式中:t为设备的寿命年限,ct为设备每年花费成本,r为通货膨胀率,r为社会贴现率;其中,设备的lcc可以分为初始投资成本ci、运行成本co、检修成本cm、故障成本cf以及退役处置成本cd,具体如下:
23、lcc=ci+co+cm+cf+cd
24、ci=cgm+caz+cqt
25、
26、
27、
28、
29、式中:cgm为设备购买费用;caz为安装调试费用;cqt为培训等其他费用;cnh为设备年能耗费;cgx为设备年更新费;cxs为设备年日常巡视费;cm1(t)为检修计划失负荷成本;cm2(t)为随机失负荷成本;cm3(t)为检修费用;cdgm(t)为dg运行效益;cf1为电网运行成本;cf2为个体成本;cdgf,f(t)为dg运行效益;cbf为设备报废成本;ccz为设备残值。
30、进一步地,所述的5)中目标函数以及约束具体如下:
31、f=min(cm+cf)
32、t0≤t≤tmax
33、mt≤mmax
34、ti=tj
35、tj>ti+ti-1
36、xi=di
37、g∈g
38、|il|≤il.max
39、vi.min≤vi≤vi.max
40、|si|≤si.max
41、式中:t0为检修周期开始时间;tmax是检修周期结束时间;mt为t时段同时进行检修的设备数量;mmax为系统能力允许的检修设备数量;ti是设备i的检修开始时间;tj是设备j的检修开始时间;ti设备i的检修持续时间;di为调度部门下达的检修计划时间;g为电网转移负荷后的运行拓扑;g为系统所有可能的辐射状拓扑结构;il为新运行方式下,流过支路l的电流;il.max为支路l允许通过的最大电流;v为节点i运行电压;vi.min和vi.max分别为节点i的电压上下限;si为线路i的潮流复向量;si.max为线路i允许通过的潮流限值。
42、进一步地,所述的9)具体方程如下所示:
43、
44、p=ζpbest+(1-ζ)gbest
45、
46、式中:μ为服从[0,1]均匀分布的随机数;ζ为服从[0,1]均匀分布的随机数;β为收缩扩张系数;j为粒子当前代数;t为qpso算法迭代最大代数。
47、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
48、(1)本专利技术利用基于量子力学理论改进的得到的粒子群算法(qpso)求解检修决策,由于改进的粒子群算法遵循量子力学的理论沿特定的轨迹飞行,粒子所处的量子空间是高度非线性的,且存在势能场的作用,使得粒子运动的位置具有不确定性、随机性,该空间中所有位置都有出现的可能性,因此粒子能够在整个可行解的空间中搜寻全局最优解,检修策略更完善,更优。且该算法控制参数少、易于实现和计算简单,提高了全局最优解的收敛速度,对电力系统故障测距具有重大意义。
49、(2)本专利技术在考虑分布式电源购电成本以及环境效益的前提下,以检修成本和故障成本最小化为目标,对配网设备的检修时间、检修方式进行优化研究,得到各待修设备在其全寿命周期内的检修计划,实现设备lcc(全寿命周期成本)最小的目标,能够节约成本,提高经济效益,对于配电网状态检修具有重大的意义。
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1.一种基于LCC理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于LCC理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,其特征在于,所述的3)中对功率圆内连通图的节点与边进行权值的整定具体方法如下:
3.根据权利要求1所述的一种基于LCC理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,其特征在于,所述的4)的具体方法为:
4.根据权利要求1所述的一种基于LCC理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,其特征在于,所述的5)中目标函数以及约束具体如下:
5.根据权利要求1所述的一种基于LCC理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,其特征在于,所述的9)具体方程如下所示:
【技术特征摘要】
1.一种基于lcc理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于lcc理论的含源配电网状态检修策略研究的方法,其特征在于,所述的3)中对功率圆内连通图的节点与边进行权值的整定具体方法如下:
3.根据权利要求1所述的一种基于lcc理论的含源配电网状...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘钊,胡欣轶,熊欢欢,薛闯,张辉,李秋明,洪辉武,肖敬念,方杰,贾俊杰,
申请(专利权)人:国网江西省电力有限公司鹰潭供电分公司,
类型:发明
国别省市:
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