基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113919760A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111414280.7G06N7/00(2006.01)(22)申请日2021.11.25(71)申请人华北电力大学（保定）地址071003河北省保定市莲池区永华北大街619号华北电力大学一校区(72)发明人李鹏李俊杰邓嘉明王子轩王刚(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人杜文茹(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06K9/62(2022.01)G06N3/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法(57)摘要一种基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法，包括：采用欧几里得距离对聚类分区的电气距离进行计算，构建以电气距离最小为目标函数，以同属性负荷在同一分区内为约束条件的第一阶段规划模型，根据第一阶段规划模型从负荷所在地理位置和负荷属性两个角度对终端用户进行聚类分区；在分区的基础上以经济性和用户差异化可靠性指标最优作为目标函数，并给出相应的约束条件，建立第二阶段规划模型；采用树形结构编码的离散粒子群算法对第二阶段规划模型进行求解，最终获得计及终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方案。本发明能够明确面向终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划技术原则，有利于提升配电网规划建设的效率效益水平。CN113919760ACN113919760A权利要求书1/3页1.一种基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用欧几里得距离对聚类分区的电气距离进行计算，构建以电气距离最小为目标函数，以同属性负荷在同一分区内为约束条件的第一阶段规划模型，根据第一阶段规划模型从负荷所在地理位置和负荷属性两个角度对终端用户进行聚类分区；2)在步骤1)分区的基础上以经济性和用户差异化可靠性指标最优作为目标函数，并给出相应的约束条件，建立第二阶段规划模型；3)采用树形结构编码的离散粒子群算法对第二阶段规划模型进行求解，最终获得计及终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方案。2.根据权利要求1所述的基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法，其特征在于，步骤1)所述的目标函数和约束条件具体为：其中，F1为目标函数值，minF1为目标函数最小值，di,j表示两负荷点之间的距离，di1和dj1分别表示第i个负荷点和第j个负荷点的横坐标，di2和dj2分别表示第i个负荷点和第j个负荷点的纵坐标，itime为时间属性，ifreq为频率属性；负荷属性采用矩阵表示，itime＝1，ifreq＝0表示第i个负荷是时间型负荷，itime＝0，ifreq＝1表示第i个负荷是频率型负荷，itime＝1，ifreq＝1表示第i个负荷是时间+频率型负荷。3.根据权利要求1所述的基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法，其特征在于，步骤2)所述的第二阶段规划模型中的目标函数具体为：minF2＝γ1F21+γ2F22F21＝Cr+Closs+Cb其中，F2为目标函数值，minF2为目标函数最小值；F21为经济性指标，F22为可靠性指标，γ1、γ2为多目标函数的权重因子，且γ1+γ2＝1，Cr为线路投资及运维费用，Closs为线路损耗成本，Cb为向上级电网购电费用，为0‑1变量，分别表示区域内负荷属性判断因子，f1表示与时间型负荷对应的可靠性指标，f2表示与频率型负荷对应的可靠性指标，f3表示与时间+频率型负荷对应的可靠性指标。4.根据权利要求3所述的基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法，其特征在于，所述的经济性指标中：(1)线路投资及运维费用Cr其中，cFQ,l为每个分区内线路折算后的单位长度的投资和运维成本，NFQ为分区数目，l为线路长度；xi,j为每个分区内负荷节点i和负荷节点j之间线路的0‑1变量，表示线路是否安装；为每个区内负荷节点i的下游元件集合，Ωs为每个分区内全体负荷节点；di,j表示2CN113919760A权利要求书2/3页该分区内两负荷点之间的距离；(2)线路损耗成本Closs其中，cFQ为每个分区内对应的差异化可靠性电价，NFQ为分区数目，TFQ，max为每个分区内的最大负荷利用小时数，PFQ,∑loss为每个分区内线路损耗的总有功功率；(3)向上级电网购电费用Cb其中，cb为一个分区内每1kW·h电能的购电费用；PFQ,t为t时刻的网络流入该分区的功率，T为供电时段的总和，NFQ为分区数目。5.根据权利要求3所述的基于终端用户差异化可靠性需求的配电网网架规划方法，其特征在于