[发明专利]一种配电网一次网架结构与配电自动化协同规划方法

说明书

一种配电网一次网架结构与配电自动化协同规划方法，将一次网架结构规划作为协同规划模型的外层，将配电自动化终端设备规划作为协同规划模型的内层，其内层与外层之间具有相互影响的关系，外层模型负责提出配电网一次网架结构的可行解，将可行解传递给内层，内层模型负责在外层模型传递来的配电网一次网架结构的可行解基础上对配电自动化终端设备进行规划寻优，并将配电自动化终端设备的建设成本与配电网停电损失传递给外层模型，用作外层模型目标函数的一部分，完善配电网一次网架结构的规划，实现考虑配电自动化终端设备规划情况下的最优方案。本发明规划结果具备更高的供电可靠性，更小的停电损失，更小的配电网一次网架结构与配电自动化设备总成本。

技术领域

本发明涉及一种协同规划方法。特别是涉及一种适用于兼顾供电可靠性和投资运行成本的配电网一次网架结构与配电自动化协同规划方法。

背景技术

由于城市急剧扩张，负荷爆发式增长，配电网的一次网架结构日趋复杂。同时，用户对供电质量要求的不断提升，配电自动化受到了广泛关注。配电自动化能够在一次网架结构的基础上实现故障的自动定位、隔离和非故障区的转供电，提高配电网的供电可靠性。因此，一次网架结构与二次自动化是改善配电网供电可靠性的共同保障。

目前，国内外已有众多学者对配电网一次网架规划与配电自动化设备规划进行了研究，建立了很多典型数学模型。有人利用粒子群算法，提出了一种新的配电网多目标多阶段扩展规划模型。其目标中包含投资和运营、能源未分配、电力损失和基于SCC的电压稳定性等。有人进行了基于三角形单联络供电模型进行配电网自动布线的研究，使用蚁群算法、遗传算法和退火算法对配电网一次网架结构进行优化。有人基于传统的蚁群算法提出了一种新的多窝蚁群算法，并从全局角度和多变电站多负荷条件下对配电网分支线路进行最优布局规划。有人利用差分算法对10kV典型配电网架结构进行研究，以分段数、工程造价等为影响因素，以经济性和可靠性为目标进行最优求解。有人使用人工鱼群算法以线路规划年综合费用最低为目标函数，对配电网网架结构进行最优规划。有人提出了环间联络和配电自动化的设计方案，内容着眼于单环网中增加一路备用联络线从而提高可靠性。有人从配电自动化的投入与产出的经济性与可靠性方面对配电自动化设备的种类与各自安装数量进行了研究。有人将可靠性不同的供电区域划分为六类，对不同类别的供电区域分别研究其配电自动化主站类别、二遥、三遥等终端的配置数量。有人从动态规划的角度对配电自动化终端布点进行优化，并且考虑故障停电状况，使用GAMS求解模型，得到优化结果。有人从可靠性角度出发，解决了不同网架结构下配电自动化分阶段发展的问题。有人提出了一种基于二分法的双层优化算法并且对辐射线路和环网都进行了研究。有人从工程角度考虑配电自动化终端的分布，提出了一种配电自动化终端布局规划方法。建立了一种以电压、安全电流、可靠性需求目标函数的规划方法。以上研究均为配电网一次网架结构与配电自动化协同规划提供了重要的依据。

中压配电网是城市配电网系统中的重要环节，其中一次网架结构是中压配电网的重要基础，而配电自动化能够在一次网架结构的基础上实现故障的自动定位、隔离和非故障区的转供电，因此合理的网架结构规划与配电自动化终端装置规划是电网安全可靠运行的重要前提。配电网一次网架结构对配电自动化终端设备的数量与分布有着直接或间接的影响，同时在一次网架结构规划时充分考虑配电自动化的作用能够有效降低建设成本，因此考虑配电网一次网架结构与配电自动化协同规划具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够兼顾可靠性与经济性的配电网一次网架结构与配电自动化协同规划方法。