[发明专利]一种变电站规划优化解析模型的设计方法

说明书

本发明公开了一种变电站规划优化解析模型的设计方法，以变电站个数作为决策变量，综合考虑变电站年费用和线路年费用，建立以年综合费用为最小的目标函数，再分别建立变电站年费用模型和线路年费用模型，采用求极值方法得到变电站优化数量和容量的解析表达式，并据此得到变电站单阶段和多阶段规划的优化算法。本发明的优化模型中，线路规模基于出线数和供电半径估算，线路费用考虑了架空和电缆线路的单位造价和停电损失，在规划区域占地面积和总负荷已知的条件下，基于设置的系统容载比和最大允许供电半径约束，提出的模型和算法能方便地估算出优化的变电站个数、平均容量、供电半径和年总费用，为配电网科学合理的投资提供了定量的决策依据。

技术领域

本发明涉及配电网规划技术领域，具体涉及一种变电站规划优化解析模型的设计方法。

背景技术

新电改背景下，精准规划成为优化资源配置，避免投资浪费，提升电网企业效益和社会效益的重要龙头。与主网不同，配网项目体量大，建设、运维、营销和调度等多部门协调管理困难，涉及业扩、居配、迁改和通道等复杂建设环境，往往导致规划和建设项目两层皮，项目落地困难。

对于缺乏详细负荷分布的情况，工程实际中通常在负荷均匀分布的假设条件下进行配电网建设规模估算，涉及变电站的数量、容量和供电半径。考虑到配电网规划的实际工程应用，提出一种数据要求量小且具有一定精度的变电站数量容量优化的简化模型和方法显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变电站规划优化解析模型的设计方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变电站规划优化解析模型的设计方法，以变电站个数作为决策变量，综合考虑变电站年费用和线路年费用，建立以年综合费用为最小的目标函数，再分别建立变电站年费用模型和线路年费用模型，采用求极值方法得到变电站优化数量和容量的解析表达式，并据此得到变电站单阶段和多阶段规划的优化算法。

进一步的，所述年综合费用C_t的数学模型为：

式中：C_变为变电站年费用，包括基于变电站投资的年费用C_变投、变压器空载损耗年费用C_变空和变压器负载损耗年费用C_变负；C_线为线路年费用，包括线路投资年费用C_线投、线路电能损耗年费用C_线损和线路停电损失年费用C_线可。

进一步的，所述变电站年费用C_变的表达式为：

C_变＝B_变N_变+B′_变 (2)

其中：B_变＝B_变投+B_变空+B_变负；B_变′＝B_变投′+B_变空′+B_变负′；

且：B_变投＝εa_变；ε＝α+β+γ

B_变空＝C_en_主a_空T_变×10^-4；B_变空′＝C_eb_空(P_总K_S)T_变×10^-4；