[发明专利]一种综合考虑建设成本、城市效益和供电均衡性三维度的配电网规划方法

权利要求书

1.一种综合考虑建设成本、城市效益和供电均衡性三维度的配电网规划方法，其特征在于：通过计算机程序执行以下步骤：利用城市规划视角下综合考虑建设成本、城市效益和供电均衡性三维度，基于城市规划地理信息，得到城市规划视角下的栅格平台，考虑电力设施布局对城市规划整体的影响因子，并对各类因子进行量化，并基于此平台进行电力布局优化；

基于上述城市规划视角下的栅格平台，分析城市规划与电力规划的目标及作用机制，通过城市空间的载体解析两者的相互作用与影响机制，建立如下城市规划视角下的配电网规划联合模型：

a.目标函数

基于上述栅格平台，从传统配电网规划的建设成本、城市综合成本、供电均衡性三个维度作为组合目标函数，使城市整体效益最大化，表达式为：

其中，i表示栅格编号,N为多因子矢量栅格个数，F各量具体表达式如下：

1)建设成本维C_Fi：

C_Fi＝C_1i+C_2i+C_3i

其中，C_Fi表示传统配电网规划的经济成本；C_1i为折算到每年的变电站投资及运行费用；C_2i为折算到每年的变电站低压侧线路投资费用；C_3i为变电站低压侧线路年网损费用；

e_i为0-1变量，代表是否在栅格i上建设变电站，e_i＝1表示“在栅格i上建设变电站”，e_i＝0表示“不在栅格i上建设变电站”；S_i为变电站i的容量；r₀为贴现率；t₁为所需投建变电站的寿命；t₂为所投建变电站低压侧线路的寿命；g(e_iS_i)和u(e_iS_i)分别为待建变电站的投资和运行成本；α为馈线投资因数；β为馈线网损因数；为变电站i和负荷点j间的距离；W_j为负荷点j的负荷；J_i为由栅格i供电的所有负荷点；

2)城市效益维C_Ui：

C_Ui＝e_iT_i

其中T_i表示在栅格i上建设变电站的城市综合成本，由多因子栅格平台得出；

其中，η_t表示电力设施建设对城市综合效益的影响因子t的权重，E_it表示栅格i的t因子的量化值；m表示城市综合效益影响因子的数目；

3)供电均衡维C_Bi：

其中C_Bi表示变电站站址与负荷分布的均衡性关系，其中，M(S_i)代表负载率：

其中，σ表示供电区域的负荷密度，d_max表示最大允许供电半径；

b.约束条件

1)变电站容量约束

其中，代表功率因数,r_t代表同时率；

2)供电半径约束

d_ij≤d_max。

2.如权利要求书1所述的配电网规划方法，其特征在于所述影响因子包括：

(1)形态结构因子：表示空间形态结构即原型与电力网络形态的关系，研究形态结构对电力布局的影响，将空间原型的理解转化为对不同道路及功能片区的赋值；

(2)行为活动因子：表示行为与能耗的关系，研究人的活动对电力布局的影响；

(3)用地功能因子：表示不同用地功能与能耗，研究用地功能对电力布局的影响；

(4)业态关联因子：表示业态与能耗的关系，研究业态与能耗的耦合。