[发明专利]一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法

权利要求书

1.一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对于待规划的中压配电网片区，需先进行网络划分；

2)根据划分得到的网络进行合并，得到若干配电网负荷节点，形成配电网规划模型的拓扑图；

3)对于辐射状接线模式，从变电站节点引出的馈线只需要按顺序放射状地将负荷节点连接起来；对于“手拉手”单环网接线模式，其相比辐射状接线模式多了联络开关和联络线，在拓扑结构上能够根据最短路法将两个负荷节点进行联络，即可构成“手拉手”单环网接线模式；对于两供一备接线模式，其相比“手拉手”单环网接线模式多了负荷节点和电源点之间的备用线，在拓扑结构上能够根据最短路法将末端负荷节点或者重要负荷与变电站节点进行联络，构成两供一备接线模式；

4)基于上述接线模式，提出一种双层规划方法，用于生成一次配电网架；其中，双层规划方法具体如下：

从电源点出发先确定负荷节点之间连接的拓扑关系，形成辐射状接线模式的拓扑图；若为“手拉手”单环网接线模式，则在上层确定辐射状接线模式的基础上，根据负荷节点之间的连接关系，运用最短路法确定联络线；若为两供一备接线模式，则在上层确定辐射状接线模式的基础上，运用最短路法确定联络线、备用线；从而实现考虑不同接线模式的配电网一次网架规划；

5)根据可靠性计算模型评估生成的一次配电网架的可靠性，对比不同接线模式下网架的各种可靠性，指标包括系统平均停电持续时间SAIDI、系统平均停电频率SAIFI、用户平均停电持续时间CAIDI和平均供电可用率ASAI。

2.根据权利要求1所述的一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，其特征在于：在步骤1)中，网络划分按照道路建设和城市规划的要求对配电网进行划分计算，对每个小网络中的负荷进行精细负荷预测，得到各个时间段的负荷值

3.根据权利要求1所述的一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，其特征在于：在步骤2)中，网络合并是以网络负荷节点的距离和负荷曲线相似度为目标，基于聚类算法进行网络合并，得到配电网规划模型的拓扑图；其中，负荷节点包括分段开关、变压器和同类型的若干负荷，划分后的网络抽象为负荷节点，节点之间的连接权值D_ij为距离和负荷曲线的差异，具体表达式如下：

D_ij＝μ₁d_ij+μ₂r_ij

d_ij为网络负荷节点之间距离，r_ij为网络负荷节点之间负荷特性曲线差异；

表示节点i在t时刻的功率值，即负荷值；T表示负荷曲线划分的时间段数。

4.根据权利要求1所述的一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，其特征在于：在步骤3)中，辐射状接线模式是基于已经聚类的负荷节点进行接线，且假设线路都不存在分支，由于线路分支会引起网架可靠性下降，所以不考虑线路分支的情况，有分支的线路均聚合到网络节点中；辐射状接线模式采用不回到原点的旅行商模型，以馈线组的容量，线路连通性和辐射性为约束条件，以投资成本最低为目标函数进行线路的优化连接；

“手拉手”单环网接线模式是基于Dijkstra最短路法连接联络线，在拓扑上相对于辐射状接线模式在末端负荷节点之间多了联络线；

两供一备接线模式是基于Dijkstra最短路法连接备用线，在拓扑上相对于单环网接线模式在末端负荷和电源点之间多了备用线。

5.根据权利要求1所述的一种考虑接线模式拓扑约束的配电网规划方法，其特征在于：在步骤5)中，根据一次网架结构计算配电网可靠性，网络负荷节点在可靠性计算模型中描述为分段开关、变压器以及负荷，运用解析算法能够求解配电网的可靠性指标。