配電網(wǎng)優(yōu)化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)管理的技術領域，具體的是，一種配電網(wǎng)優(yōu)化方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，使得用戶的用電需求不斷增長，對電力企業(yè)的 供電能力、供電質(zhì)量以及供電可靠性的要求也越來越高，電力企業(yè)只有通過自身不斷的發(fā) 展，才能滿足日益增長的電能需求。電力系統(tǒng)是國家基礎性行業(yè)，電網(wǎng)建設的發(fā)展水平不僅 影響著國民經(jīng)濟的發(fā)展，還涉及到一次能源的消耗以及巨額投資，進行合理的規(guī)劃不但能 夠減少資源的浪費，還能獲得巨大的社會和經(jīng)濟效益，促進其他行業(yè)的健康發(fā)展；反之，如 果規(guī)劃不合理或規(guī)劃失誤，將會給國家?guī)砭薮蟮膿p失。長期以來，我國的電網(wǎng)規(guī)劃工作總 是落后于電源規(guī)劃工作，許多地區(qū)的電網(wǎng)結構薄弱以及規(guī)劃的不合理，導致地方有電送不 出、地區(qū)嚴重缺電的現(xiàn)象發(fā)生；甚至還出現(xiàn)由于局部電網(wǎng)出現(xiàn)故障引發(fā)大面積長時間停電 的重大系統(tǒng)事故；在這種情況下，原有的電網(wǎng)規(guī)劃工作正在經(jīng)受著嚴峻的考驗，迫使電力部 門不得不在電網(wǎng)規(guī)劃工作上尋找更有效的途徑和方法。隨著電能需求的增加以及我國社會 主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使得市場機制下的電力企業(yè)面臨著激烈的競爭，實現(xiàn)電力資源 的優(yōu)化配置已然成為了電力企業(yè)改革和發(fā)展的必然趨勢，從而開展配電網(wǎng)優(yōu)化研宄的意義 和重要性不言而喻。
[0003] 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是電力系統(tǒng)運行的集中反映，它的主要任務 是把電源或輸電網(wǎng)獲得的電能直接分配給不同電壓等級的用戶。配電網(wǎng)優(yōu)化是一個動態(tài)、 多目標、不確定性以及非線性的整數(shù)規(guī)劃問題，常規(guī)方法難以有效解決問題；通過科學合理 的配電網(wǎng)優(yōu)化工作，不僅可以優(yōu)化配電線路走向，還可以提高整個社會的用電效益；此外， 對配電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃可以降低系統(tǒng)的損耗及增加電網(wǎng)的運行效率，也可以科學的確定變電 站的容量、位置和供電范圍，達到系統(tǒng)有效運行管理的要求。配電網(wǎng)優(yōu)化可以大大提高系統(tǒng) 的運行可靠性，是提高系統(tǒng)投資效益的最有效途徑，配電網(wǎng)優(yōu)化的合理性直接影響著配電 網(wǎng)自動化設施的投資效益，是配電自動化實施的前提和基礎。科學合理的配電網(wǎng)優(yōu)化具有 非常重要的社會和經(jīng)濟意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 一種配電網(wǎng)優(yōu)化方法，包括主干線布線確定、負荷連接的確定、供電網(wǎng)絡的布局以 及配電網(wǎng)優(yōu)化算法。
[0005] 在進行配網(wǎng)規(guī)劃時，首先收集資料，包括負荷大小、負荷點的坐標、物理約束。變電 站（即電源）設在規(guī)劃區(qū)域的負荷中心，然后根據(jù)物理約束和負荷密度將規(guī)劃供電區(qū)域劃 分為多個較小供電區(qū)域（以下簡稱小分區(qū)），在每個小分區(qū)內(nèi)引出一條主干線形成輻射式 網(wǎng)，對該小分區(qū)負荷供電。為了保證各個小分區(qū)內(nèi)的負荷用電的可靠性，各小區(qū)域的總負荷 矩要盡量接近，而且各個負荷點的電壓降落要求在允許的范圍內(nèi)，設小分區(qū)內(nèi)任意負荷點 的電壓降落為AU，則： AUSKp AUal 式中，l為系數(shù)，根據(jù)負荷轉(zhuǎn)移情況確定；AU為任意負荷點的電壓降落，kV;AUal為規(guī) 劃網(wǎng)絡允許的電壓降落，單位為kV。
[0006]分別對每個小分區(qū)的電源點和負荷點進行初始編號，根據(jù)物理約束及負荷密度將 各小分區(qū)劃分成幾個小分塊，根據(jù)各小分塊距離電源點的相對位置依次形成各個小分塊內(nèi) 網(wǎng)架，然后實現(xiàn)相鄰區(qū)域的拉手。
[0007] 主干線的確定： 1)不考慮物理約束 主干線的位置會影響網(wǎng)絡的損耗和電壓降落，而負荷矩直接影響網(wǎng)絡的損耗和電壓降 落，因此主干線的位置根據(jù)負荷矩來確定。對于某個小分區(qū)，過其各個小分塊的首節(jié)點，作 直線y=kx，使得各負荷點至該直線負荷矩F最小，即
【主權項】
1. 一種配電網(wǎng)優(yōu)化方法，其特征在于，包括主干線布線確定、負荷連接的確定、供電網(wǎng) 絡的布局以及配電網(wǎng)優(yōu)化算法。
2. -種如權利要求1所述的配電網(wǎng)優(yōu)化方法，其特征在于，在進行配網(wǎng)規(guī)劃時，首先收 集資料，包括負荷大小、負荷點的坐標、物理約束，變電站設在規(guī)劃區(qū)域的負荷中心，然后根 據(jù)物理約束和負荷密度將規(guī)劃供電區(qū)域劃分為多個較小供電區(qū)域，即小分區(qū)，在每個小分 區(qū)內(nèi)引出一條主干線形成輻射式網(wǎng)，對該小分區(qū)負荷供電，各小區(qū)域的總負荷矩要盡量接 近，而且各個負荷點的電壓降落要求在允許的范圍內(nèi)，設小分區(qū)內(nèi)任意負荷點的電壓降落 為 AU，則：AUS K1. AUai 式中，K1為系數(shù)，根據(jù)負荷轉(zhuǎn)移情況確定；AU為任意負荷點的電壓降落，kV ; AUal為規(guī) 劃網(wǎng)絡允許的電壓降落，單位為kV， 分別對每個小分區(qū)的電源點和負荷點進行初始編號，根據(jù)物理約束及負荷密度將各 小分區(qū)劃分成幾個小分塊，根據(jù)各小分塊距離電源點的相對位置依次形成各個小分塊內(nèi)網(wǎng) 架，然后實現(xiàn)相鄰區(qū)域的拉手。
3. -種如權利要求2所述的配電網(wǎng)優(yōu)化方法，其特征在于，主干線布線的確定具體為： 1) 不考慮物理約束 主干線的位置會影響網(wǎng)絡的損耗和電壓降落，而負荷矩直接影響網(wǎng)絡的損耗和電壓降 落，因此主干線的位置根據(jù)負荷矩來確定，對于某個小分區(qū)，過其各個小分塊的首節(jié)點，作 直線y = kx，使得各負荷點至該直線負荷矩F最小，即
式中，F(xiàn)為各負荷點至該直線的總負荷矩，kW · m ;Xi、yi分別為負荷點i的橫坐標和縱 坐標，m七為負荷點i的有功功率，kW ;k為直線的斜率， 求解上式無約束最優(yōu)化問題得k值，直線y = kx為小分塊初始主干線的位置， 2) 考慮物理約束 對于需要考慮物理約束及沿道路布線時，根據(jù)實際的情況確定出滿足物理約束的中 間節(jié)點，根據(jù)這些中間節(jié)點自動形成主干線，當小分區(qū)內(nèi)的各小分塊的主干線都確定后，可 以將相鄰小分塊的主干線連接在一起，首尾依次相接，形成小分區(qū)的主干線。
4. 一種如權利要求3所述的配電網(wǎng)優(yōu)化方法，其特征在于，負荷連接的確定具體為： 以路徑最短和損耗最小為原則連接各負荷點，定義在連接負荷點過程中所產(chǎn)生的新交叉 點為中間節(jié)點；電源點為根節(jié)點，電源點、負荷點和中間節(jié)點均稱為節(jié)點，首先計算各負 荷點至小分塊主干線的距離以及負荷點之間的距離，根據(jù)其距離依次連接各負荷，設小 分塊內(nèi)所有負荷點的集合為U，其主干線兩側的區(qū)域內(nèi)的負荷點集合分別為UdP U2，即U = U1U U2，首先處理集合U1，設U1中總負荷點數(shù)SN1，對于任意的