[发明专利]考虑线路最小弯曲度的城市配电网线路规划方法及系统

说明书

本发明属于电力系统配电网规划领域，提供了一种考虑线路最小弯曲度的城市配电网线路规划方法及系统。该方法包括，根据真实街道布局，定义节点类型，将线路的弯曲度进行解析化表达，得到线路最小弯曲度；以最小负荷距为目标函数，结合约束条件，构建第一城市配电网线路规划模型；求解第一城市配电网线路规划模型，得到区域内满足条件的规划方案的最小负荷矩的值；以线路最小弯曲度为目标函数，将所述最小负荷矩的值进行松弛作为约束，结合所述约束条件，构建第二城市配电网线路规划模型；求解第二城市配电网线路规划模型，得到城市配电网线路规划方案。

技术领域

本发明属于电力系统配电网规划领域，尤其涉及一种考虑线路最小弯曲度的城市配电网线路规划方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

已有的配电网线路规划通常采用各种经济成本或者各种经济成本的组合作为目标函数，然而，在各种形式的目标函数计算中，考虑到不确定性建模的复杂性甚至难以建模的情况，都默认输入各种参数数据是确定性的并且准确的。例如，基于典型日的规划，年运行成本被近似为典型日运行成本乘以365天。由这种近似计算和假设简化带来的影响并没有被详细考虑，规划结果准确性有待分析。实际的城市配电网线路规划可以看作是一个多目标性的优化问题，在利用传统数学优化模型解决城市配电网线路规划问题时，通常过分追求能够使目标函数达到最大值/最小值的方案。然而在实际工程中，规划人员更倾向于选择线路平直的城市配电网网架结构，一方面，弯曲的线路可能会导致更多线路杆塔的建设，但以往的研究中并没有考虑这部分带来的经济损失，另一方面配电网线路的弯曲可能导致其在拐弯处的故障概率增加，导致线路的可靠性降低。然而线路的弯曲度难以解析化表达，并且配电网线路弯曲带来的潜在经济损失也难以量化，因此之前的研究中均未考虑。

对于实际的城市配电网线路规划，以各种成本作为目标函数，通常导致线路的规划方案过度追求经济效益，通常情况下，可能存在多个不同的规划方案都有接近最小目标函数的成本，现实中的规划人员往往愿意舍弃小部分经济效益去从中选择更符合现实需求的城市配电网线路规划方案。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的如何处理好线路弯曲度和原有目标函数这两个规划目标的技术问题，本发明提供一种考虑线路最小弯曲度的城市配电网线路规划方法及系统，其基于真实街道布局，考虑城市配电网线路规划的相关约束，对线路的弯曲度进行建模表达，形成线路最小弯曲度的目标函数。针对最小负荷矩和最小线路弯曲度两个目标函数，利用优先目标规划(Preemptive Goal Programming, PGP)方法进行处理，得到最终的城市配电网线路规划方案。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种考虑线路最小弯曲度的城市配电网线路规划方法。

考虑线路最小弯曲度的城市配电网线路规划方法，包括：

根据真实街道布局，定义节点类型，将线路的弯曲度进行解析化表达，得到线路最小弯曲度；

以最小负荷距为目标函数，结合约束条件，构建第一城市配电网线路规划模型；求解第一城市配电网线路规划模型，得到区域内满足条件的规划方案的最小负荷矩的值；

以线路最小弯曲度为目标函数，将所述最小负荷矩的值进行松弛作为约束，结合所述约束条件，构建第二城市配电网线路规划模型；求解第二城市配电网线路规划模型，得到城市配电网线路规划方案。

进一步地，所述节点类型包括十字路口、T字型路口和L型路口。

进一步地，所述线路最小弯曲度为：