一种基于多目标优化的电网规划设计方法.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CN112465187A(43)申请公布日2021.03.09(21)申请号202011182037.2G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2020.10.29G06F17/11(2006.01)(71)申请人国家电网有限公司地址100031北京市西城区西长安街86号申请人国网河北省电力有限公司国网河北省电力有限公司新乐市供电分公司(72)发明人杜洁赵轶王浩吕元安少聪(74)专利代理机构石家庄新世纪专利商标事务所有限公司13100代理人刘文静王瑞红(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q40/06(2012.01)权利要求书3页说明书10页附图1页(54)发明名称一种基于多目标优化的电网规划设计方法(57)摘要本发明涉及电力系统技术领域，公开了一种基于多目标优化的电网规划设计方法，包括：1.电网现状调研；2.电力负荷预测；计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；3.根据多目标电网规划模型求解电网约束条件的最优解集，进行变电站规划；4.指定规划方案；5.技术经济评价；6.确定最佳方案。通过本发明提供的一种基于多目标优化的电网规划设计方法，能够在规划时兼顾经济性和可靠性，对规划方案的经济型和可靠性进行灵活的评价。CN112465187ACN112465187A权利要求书1/3页1.一种基于多目标优化的电网规划设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对规划区现有的电网状态以及历史数据，通过技术合理性、安全性以及电网转供率三个维度分析，对规划区现有的电网调研评估；2)结合规划区当地经济、人口，政策以及地域发展规划资料进行电力负荷预测，得出电力负荷总量；3)计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；4)对规划区电力电量分析，确定规划区中的电压等级序列、电网结构形式以及设备选择原则，将规划区划分为相互独立的供电区域，确定各负荷中心的坐标；5)基于等负荷原则、投资初期最小原则、负荷距最小原则、网络运行费用最小原则对变电站优化选址；6)根据多目标电网规划模型求解电网约束条件的最优解集；7)制定规划方案并对规划方案做出经济、技术方面的评估，确定最佳方案。2.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化的电网规划设计方法，其特征在于：所述电网开发成本如下式：CD＝AI+BOM+CNL+DG，其中CD表示电网开发成本，AI表示电网总投资成本，BOM电表电网运行维护成本，CNL表示网损成本，DG表示电网发电成本，且BOM＝aAI；其中，xm表示第m台拟增加的火电机组的投运状态，yn表示第n条拟增加的风电场并网线路的投运状态，zo表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的投运状态，m＝1,2,…,i，i表示拟增加的火电机组总台数，n＝1,2,…,j，j表示拟增加的风电场并网线路总数，o＝1,2,…,k，k表示拟增加的光伏电站并网线路总数；AIG,m表示第m台拟增加的火电机组投资成本等年值，IIG,m表示第m台拟增加的火电机组投资成本，q表示投资的年度折现率，NG表示火电机组的使用年限；AIWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路投资成本等年值，且IIWTG,n表示第n台拟增加的火电机组的初始投资成本，NWTG表示风电场并网线路的经济寿命；AIPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路投资成本等年值，且IIPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的初始投资成本，NPVG表示光伏电站并网线路的经济寿命；α表示运行费用比例系数；Δt表示时段变化量，T表示全年时段总数；δ表示单位网损电价，其单位为万元/(kW·h)；l表示原有的输电线路总数；Iu,t表示时段t原有的第u条输电线路上流过的电流，In,t表示时段t第n条拟增加的风电场并网线路上流过的电流，Io,t表示时段t第o条拟增加的光伏电站并网线路上流过的电；Ru表示原有的第u条输电线路的电阻，Rn表示第n条拟增加的风电2CN112465187A权利要求书2/3页场并网线路的电阻，Ro表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的电阻；ρG表示火电机组的单位发电成本，ρWTG表示风电机组的单位发电成本，ρPVG表示光伏机组的单位发电成本；表示时段t火电机组的有功出力，表示时段t风电机组的有功出力，表示时段t光伏机组的有功出力。3.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化的电网规划设计方法，其特征在于：所述弃风弃光经济损失如下式：其中，f2表示弃风弃光经济损失，cWTG表示单位弃风量导致的经济损失，cPVG表示单位弃光量导致的经济损失，表示时段t第n条风电场并网线路中风电机组的计划有功出力，表示时段t第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的实际有功出力，表示时段t第