基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台制造技术

本发明专利技术涉及一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，其特征在于，包括输入模块、分析模块、综合评价模块、输出模块和数据库模块，所述的输入模块分别连接分析模块、综合评价模块和数据库模块，所述的分析模块、综合评价模块和输出模块依次连接；分析模块根据输入模块输入的数据分析计算出各可行接线模式下的经济性数据、可靠性数据、电压质量约束影响因子和短路电流约束影响因子，并发送至综合评价模块，综合评价模块根据接收到的数据获得接线模式的综合评价结果和定性分析结果，并根据综合评价结果自动选择最优接线模式，输出模块输出最优接线模式。与现有技术相比，本发明专利技术具有效率高、整合性强、紧密结合工程实际等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台
本专利技术涉及一种配电网的接线模式选择系统，尤其是涉及一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台。
技术介绍
随着社会对供电可靠性需求和价值认识的日益提高，电力企业对供电可靠性的要求不断提高，我国电力行业越来越重视供电的可靠性以及相关的经济性问题。目前，在优化规划过程中，大多数配电网研究仅以辐射性约束作为配电网规划在拓扑结构上的要求，未将接线模式因素考虑在内，这并不能满足实际应用需求。对配电网而言，接线模式的选择尤为重要，它不仅直接牵涉到电网建设的经济性，而且也关系到供电可靠性，还对整个电力工业以及相关地区的发展都具有重要意义。我国配电网高、中压接线模式种类繁多，需针对不同地区用户的类型和特点，选择合理的架线模式与之搭配，一方面使可靠性达到用户需求，另一方面也尽量降低成本，避免造成不必要的浪费，从而实现电力系统经济性和可靠性综合较优。而对于配电网而言，接线模式的选择定会成为规划工作中非常重要的一个方面。经对现有文献进行检索发现，现有的技术文献中，陈庭记、程浩忠、何明等在《电网技术》(2000,24(9)：35-38)上发表的《城市中压配电网接线模式研究》从经济性、可靠性、母线电压水平以及网损率等方面对城市中压10kV配电网络常见的接线模式进行了比较和分析；潘峰、汪利华、周敏等在《电气应用》(2010,29(5)，32-34)上发表的《高中压配电网接线模式的综合评价方法》综合考虑了配电网接线模式的安全性、经济性和可靠性等，提出了一种综合评价体系；王成山、王赛一、葛少云等在《电力系统自动化》(2002,26(24)，34-39)上发表的《中压配电网不同接线模式经济性和可靠性分析》在不同变电所容量和不同区域负荷密度条件下，对中压配电网常用的几种接线模式进行了经济性和可靠性分析。以上文献均从不同角度分析比较了各接线模式的优缺点，但各文献均只从某个角度进行论述，缺乏整合性，同时，对于配电网最优接线模式的选择的方法未能有效进行论述，故在最优接线模式选择上仍未得到充分的研究。
技术实现思路
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效率高、整合性强、紧密结合工程实际的基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，包括输入模块、分析模块、综合评价模块、输出模块和数据库模块，所述的输入模块分别连接分析模块、综合评价模块和数据库模块，所述的分析模块、综合评价模块和输出模块依次连接；所述的输入模块将数据库模块数据和输入数据发送至分析模块和综合评价模块，分析模块根据接收到的数据分析计算出各可行接线模式下的经济性数据、可靠性数据、电压质量约束影响因子和短路电流约束影响因子，并发送至综合评价模块，综合评价模块根据接收到的数据获得接线模式的综合评价结果和定性分析结果，并根据综合评价结果自动选择最优接线模式，输出模块输出最优接线模式。所述的输入数据包括地块面积和地块负荷特点数据；所述的数据库模块包括网架接线模式库、城市特点库和潮流数据库。所述的分析模块包括经济性计算子模块、可靠性计算子模块、电压质量约束子模块和短路电流约束子模块；其中，经济性计算子模块根据地块面积、地块负荷特点数据和网架接线模式库的数据计算当前地块各接线模式下的经济性数据；可靠性计算子模块根据地块面积、地块负荷特点数据和网架接线模式库的数据计算当前地块各接线模式下的可靠性数据；电压质量约束子模块根据潮流数据库的数据计算电压质量约束影响因子；短路电流约束子模块根据潮流数据库的数据计算短路电流约束影响因子。所述的经济性数据包括变电站经济性数据和线路经济性数据。所述的变电站经济性数据为变电站综合费用等年值NFS：其中，US为变电站运行费用，CS为变电站综合投资费用，r电力工业年投资回收率，n为变电站经济使用年限；所述的变电站运行费用的计算公式为US＝αΔAS×10-4+U0其中，U0为变电站的维护检修费，α为电价，ΔAS为变压器全年的电能损失总值。所述的线路经济性数据为线路综合费用等年值NFL：其中，UL为变电站运行费用，UL＝αΔAL×10-4+U1，U1为线路的维护检修费，nL为线路经济使用年限，α为电价，ΔAL线路全年的电能损失总值，ΔAL的计算公式为ΔAL＝NL×(ΔP+KΔQ)×μ×τ×αNL表示变电站出线总回数，K为无功经济当量，τ为最大负荷损耗小时数；μ为线路负荷分布系数；ΔP、ΔQ分别表示负荷分段上的有功和无功损耗，计算公式为其中，P、Q为线路输送的总的有功功率和无功功率，UN为额定电压；Ls为单回常带负荷线路长度，r0、x0分别表示每公里线路的电阻值和电抗值；CL为变电站综合投资费用，计算公式为CL＝NL×(L×kq×C1＋Cd＋(num-1)×Cf＋Cc)其中，L为每回主干线长度；kq为线路曲折系数，即运用理想线路长度估算实际线路长度时的比例系数；C1为线路单位长度投资；Cd为线路首端断路器投资；Cf为分段开关的投资；Cc为联络开关分摊到各条支路的费用；num为线路的分段数。所述的可靠性数据包括系统平均断电持续时间指标SAIDI和平均用电有效度指标ASAI：其中，Ni为负荷点i的用户数，Ui为年停运时间，8760为单个用户全年需用电小时数，计算式如下：8760(时)＝365(天)×24(时/天)所述的短路电流约束影响因子F1通过以下公式计算：其中，T为短路电流约束；为各条支路上断路器遮断电流向量；为各条支路上的最大短路电流向量，nl为支路数；所述的电压质量约束影响因子F2通过以下公式计算：其中，U为电压质量约束，为各节点的电压偏移比，Ue＝[Ue1,Ue2,…,Uen]为各节点的电压期望值，为各节点的电压偏移量最大时的电压值，n为节点数。所述综合评价结果通过以下公式为计算：P＝P1＋F1＋F2其中，ωi为各目标权重，μi为由各目标隶属度函数求得的目标隶属度；F1为短路电流约束影响因子，F2为电压质量约束影响因子，当F1或F2被赋予罚值-10000时，剔除该接线模式。所述的各目标包括系统平均供电可靠率ASAI、系统平均停电持续时间SAIDI及单位负荷年费用C；所述的系统平均供电可靠率ASAI的隶属度函数为：其中，x0为系统的平均供电可靠率的最小值；所述的系统平均停电持续时间SAIDI的隶属度函数为：其中，t0为设定的平均停电时间阈值；所述的单位负荷年费用C的计算公式为：其中，NFS为变电站综合费用等年值，NFL为线路综合费用等年值，S为总负荷；所述的单位负荷年费用C的隶属度函数为：其中，Cmin、Cmax为设定的单位负荷年费用阈值。与现有技术相比，本专利技术通过对地块进行综合的经济性和可靠性计算，从而获得最优的配电网接线模式，能够解决选择适应各地块特点的配电网接线模式的问题，具有效率高、整合性强、紧密结合工程实际等特点。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为ASAI隶属度函数曲线示意图；图3为SAIDI隶属度函数曲线示意图；图4为单位负荷年费用隶属函数曲线示意图；图5为综合评价模块计算综合评价结果的流程图；图6为实施例中某地区中压配电网输电线路单线图。具体实施方式下面结合附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，其特征在于，包括输入模块、分析模块、综合评价模块、输出模块和数据库模块，所述的输入模块分别连接分析模块、综合评价模块和数据库模块，所述的分析模块、综合评价模块和输出模块依次连接；所述的输入模块将数据库模块数据和输入数据发送至分析模块和综合评价模块，分析模块根据接收到的数据分析计算出各可行接线模式下的经济性数据、可靠性数据、电压质量约束影响因子和短路电流约束影响因子，并发送至综合评价模块，综合评价模块根据接收到的数据获得接线模式的综合评价结果和定性分析结果，并根据综合评价结果自动选择最优接线模式，输出模块输出最优接线模式。

【技术特征摘要】
1.一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，其特征在于，包括输入模块、分析模块、综合评价模块、输出模块和数据库模块，所述的输入模块分别连接分析模块、综合评价模块和数据库模块，所述的分析模块、综合评价模块和输出模块依次连接；所述的输入模块将数据库模块数据和输入数据发送至分析模块和综合评价模块，分析模块根据接收到的数据分析计算出各可行接线模式下的经济性数据、可靠性数据、电压质量约束影响因子和短路电流约束影响因子，并发送至综合评价模块，综合评价模块根据接收到的数据获得接线模式的综合评价结果和定性分析结果，并根据综合评价结果自动选择最优接线模式，输出模块输出最优接线模式；综合评价模块的综合评价结果根据如下公式计算：P＝P1+F1+F2其中，ωi为各目标权重，μi为由各目标隶属度函数求得的目标隶属度；F1为短路电流约束影响因子，F2为电压质量约束影响因子；所述的短路电流约束影响因子F1通过以下公式计算：其中，T为短路电流约束；为各条支路上断路器遮断电流向量；为各条支路上的最大短路电流向量，nl为支路数；所述的电压质量约束影响因子F2通过以下公式计算：其中，U为电压质量约束，为各节点的电压偏移比，Ue＝[Ue1,Ue2,…,Uen]为各节点的电压期望值，为各节点的电压偏移量最大时的电压值，n为节点数；当F1或F2被赋予罚值-10000时，剔除该接线模式。2.根据权利要求1所述的一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，其特征在于，所述的输入数据包括地块面积和地块负荷特点数据；所述的数据库模块包括网架接线模式库、城市特点库和潮流数据库。3.根据权利要求2所述的一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，其特征在于，所述的分析模块包括经济性计算子模块、可靠性计算子模块、电压质量约束子模块和短路电流约束子模块；其中，经济性计算子模块根据地块面积、地块负荷特点数据和网架接线模式库的数据计算当前地块各接线模式下的经济性数据；可靠性计算子模块根据地块面积、地块负荷特点数据和网架接线模式库的数据计算当前地块各接线模式下的可靠性数据；电压质量约束子模块根据潮流数据库的数据计算电压质量约束影响因子；短路电流约束子模块根据潮流数据库的数据计算短路电流约束影响因子。4.根据权利要求1所述的一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，其特征在于，所述的经济性数据包括变电站经济性数据和线路经济性数据。5.根据权利要求4所述的一种基于经济性和可靠性的配电网最优接线模式自动选择平台，其特征在于，所述的变电站经济性数据为变电站综合费用等年值NFS：其中，US为变电站运行费用，CS为变电站综合投资费用，r电力工业年投资回收率，nS为变电站经济使用年限；所述的变电站运行费用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈楷，龙禹，程浩忠，杨林，杨晓梅，倪炜，李之韵，肖晶，李晨，王自桢，王晓丹，方略，马洲俊，
申请(专利权)人：江苏省电力公司南京供电公司，上海交通大学，国家电网公司，江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：