[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

说明书

本发明公开了一种综合考虑变电站建设成本、城市效益与供电均衡性三维度的配电网规划方法，提供一种可以获得城市综合效益最优的配电网规划方法。该方法结合城市规划和电网规划相关理论，基于城市规划视角下的大数据、多因子矢量栅格平台，将城市规划对电力布局的影响因子进行量化，并基于此平台进行电力优化布局规划。该方法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，构建联立模型，以建设成本、城市效益、供电均衡三个维度作为目标，达到配电网规划的城市整体效益最优。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，特别涉及一种综合考虑建设成本、城市效益与供电均衡性三维度的配电网规划方法.

背景技术

配电网规划是电网建设重要的前期工作，直接影响到未来电网的网络结构、电网投资、经济运行与电网可靠性，对电网建设有着十分重要的意义。然而传统的配电网规划只是一种数字化概念型规划，通过数理化逻辑模型进行规划与评价，缺乏与实际城市空间的有效衔接，实际实施与规划存在较大差距，造成成本预算偏差较大、线路走线与道路及景观系统缺乏统筹协调等问题。另外，传统电网规划采用见物不见人的规划方式，考虑的主要是经济技术的指标，而缺乏对人的活动、业态密度等与人的使用相关要素的考虑；并且缺乏对电力网络邻避效应等问题的认识，造成实际布局中的诸多问题。

发明内容

发明目的：为了改进现有配电网规划方法的不足，本发明结合城市规划和配电网规划相关理论，提出一种能够达到城市整体效益最优和供电均衡的配电网规划方法。

技术方案：本发明提出了一种综合考虑城市整体效益最优和供电均衡性的配电网规划方法，基于城市规划地理信息，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，并基于此进行电力优化布局优化。优化目标为城市整体效益最优，而不是传统的仅考虑电网最优。

将待规划区域划分成栅格地图，用来表示栅格编号。假设在一个栅格中，同一类型线路和变电站的建设成本相同。

根据城市规划相关理论，考虑城市规划多因子。对影响电力设施布局的城市规划相关因子进行计算，包括：

(1)形态结构因子：表示空间形态结构(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

基于上述多因子矢量栅格平台，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

基于上述矢量栅格平台，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。C1_i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。