[发明专利]一种输电网规划渐进优化方法

说明书

本发明公开了一种输电网规划渐进优化方法，包括以下步骤：根据电网数据规划时间周期内各时间尺度负荷预测值，规划时间周期内不同形式电源的规划方案，以及电网规划候选的电网元件及路径方案。构建考虑电网发展多个阶段的变时间间隔运行与投资协调的输电网规划渐进优化模型，优化模型以最小化规划周期内输电网投资成本和运行成本之和为目标并包括约束条件。将优化模型中的约束条件转换为易于求解的混合整数线性规划模型，并采用混合整数线性规划法对优化模型进行求解，得到最终的输电网规划方案。可用于不同形式电源大规模发展背景下的输电网规划决策，有利于促进电网规划与运行协调，提升电网规划方案的准确率。

技术领域

本发明涉及电网规划技术领域，尤其是一种输电网规划渐进优化方法。

背景技术

特高压交直流大容量馈入、可再生能源爆发式增长、电力负荷特性复杂多变是新时期电网清洁协调发展面临的主要影响因素，对电网规划技术提出了更高的要求，电网发展的适应性面临着前所未有的挑战，具有适应形势发展不断完善提升的迫切性。传统电网规划对电源建设周期的差异性、电网建设投资的时序性、规划与运行侧协调性考虑不足，愈发难以适应源-荷多元化发展新形势的要求。

考虑到电网建设投资的时序性和输电元件投资建模的离散性，输电网规划的优化决策应该要走向考虑时变性的过程化决策模型。为了适应未来电网发展，提升电网规划的精益化，电网规划的过程化建模是必然趋势，规划必须要跟电网运行有机衔接，更加关注电网运行特征和与运行策略的协调，实现规划与运行过程化整体最优。

发明内容

本发明的目的是提供一种输电网规划渐进优化方法，考虑电网建设投资的时序性，考虑输电元件投资建模的离散性，又能考虑电源建设周期的差异性，适应于源-荷多元化发展下的电网优化规划。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种输电网规划渐进优化方法，包括以下步骤：

构建考虑电网发展多个阶段的变时间间隔运行与投资协调的输电网规划渐进优化模型，优化模型以最小化规划周期内输电网投资成本和运行成本之和为目标并包括约束条件；

将优化模型中的约束条件转换为易于求解的混合整数线性规划模型，并采用混合整数线性规划法对优化模型进行求解，得到最终的输电网规划方案。

进一步地，所述构建考虑电网发展多个阶段的变时间间隔运行与投资协调的输电网规划渐进优化模型步骤之前，还包括：

根据电网数据规划时间周期内各时间尺度负荷预测值，规划时间周期内不同形式电源的规划方案，以及电网规划候选的电网元件及路径方案。

进一步地，所述优化模型的目标函数表达式为：

式中，N_T为划分的负荷时段集合；N_G为发电机集合；N_R为规划建设的输电线路集合；N_S为电网规划投资阶段集合；为发电机g在时段t输出的有功功率；C_g为发电机g的成本特性函数；ρ为贴现率；τ_t为负荷时段t的持续时间；C_li为归算到投资阶段i时线路l的投资成本；为线路走廊l在第i阶段候选扩建的线路条数，为非负整数变量；R_i为规划期初始到第i阶段末的总时段数，r_j为第j阶段的时段数。

进一步地，所述优化模型的约束条件包括：

1)发电机有功功率上下限约束：

式中：和P_g分别为发电机g的有功功率上下限；

2)节点功率平衡约束：