CN104778511A - 一种基于饱和负荷的远景目标网架设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于饱和负荷的远景目标网架设计方法，包括以下步骤：1)将待设计地区划分为若干个负荷区，获取各负荷区的地理位置信息，并预测各负荷区的负荷；2)预设需要建立的变电站数量，然后以各变电站的容量及位置为自变量构建以费用总和最小的目标模型；3)求解步骤2)中所述的费用总和最小的目标模型，得各变电站的位置及容量；4)选取配电网的组网结构，然后根据配电网的组网结构连接各变电站及负荷区，得待设计地区的远景目标网架。本发明实现地区远景目标网架的设计，并且成本低。为达到上述目的，本发明所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法。

Description

一种基于饱和负荷的远景目标网架设计方法

技术领域

本发明属于电网规划领域，涉及一种网架设计方法，具体涉及一种基于饱和负荷的远景目标网架设计方法。

背景技术

电网规划是经济社会发展规划的重要组成部分。一个科学、经济合理的电网规划不仅可以指导电网未来的建设和发展，提高电力系统的供电能力和可靠性，满足人们生活和经济社会发展对电力的需求，而且能够取得良好的经济效益和社会效益。同时，能源结构和用电结构的变化、电力负荷的快速增长以及对供电可靠性要求的不断提高，又对电网规划提出了诸多新的挑战。因而，在新的背景下，研究电网规划的新方法和关键技术具有重要的理论意义和实际意义。现阶段，电网规划设计主要为5年至15年，对于地区远景目标网架涉及较少，并且在建立网架的过程中，由于变电站选址及容量设计的不合理，导致建立网架的高成本，低效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于饱和负荷的远景目标网架设计方法，该方法实现地区远景目标网架的设计，并且成本低。

为达到上述目的，本发明所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法包括以下步骤：

1)将待设计地区划分为若干个负荷区，获取各负荷区的地理位置信息，并预测各负荷区的负荷；

2)预设建立的变电站数量，然后以各变电站的容量及位置为自变量构建以费用总和f最小的目标模型，其中，所述费用总和f最小的目标模型为：

min f＝f₁+f₂+f₃

其中，c为新建的变电站的费用，k为资金回收率，m为资金回收年限，f₂为运行可变成本费，f₂＝(1+a)f₁，a为常量，l_j为第i个变电站到各负荷区的线路总长度，r_j为导线单位长度的电阻，J_i为由第i个变电站供电的负荷区的集合，P_j为第j个负荷区的有功功率，U_n为额定电压，n为变电站的数量，b为常量；

3)求解步骤2)中所述的费用总和最小的目标模型，得各变电站的位置及容量；

4)选取配电网的组网结构，然后根据配电网的组网结构连接各变电站及负荷区，得待设计地区的远景目标网架。

步骤4)中配电网的组网结构包括环状结构输电网及放射状结构输电网。

所述步骤3)中通过遗传算法结构步骤2)中的费用总和最小的目标模型。

步骤2)中新建的变电站的费用c为建立输电线路的费用、征地费用及施工费用的总和。

步骤2)中运行可变成本费f₂为职工工资、维护费用及器材费用的总和。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法在设计的过程中，通过将待设计地区划分为若干负荷区，然后获取各负荷区的地理位置信息及各负荷区的负荷，再通过建立费用总和最小的目标模型，使建立远景目标网架的费用最低，从而得到各变电站的容量及位置信息，进而构建该待设计地区的远景目标网架，使该待设计地区未来的能源结构、用电结构、电力负荷的供电得到有效的优化，提高该待设计地区的供电可靠性，并且降低组网的成本。

附图说明

图1为本发明中环状结构输电网的结构示意图；

图2为本发明中放射状结构输电网的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1及图2，本发明所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法包括以下步骤：

1)将待设计地区划分为若干个负荷区，获取各负荷区的地理位置信息，并预测各负荷区的负荷；

2)预设建立的变电站数量，然后以各变电站的容量及位置为自变量构建以费用总和f最小的目标模型，其中，所述费用总和f最小的目标模型为：

min f＝f₁+f₂+f₃

其中，c为新建的变电站的费用，k为资金回收率，m为资金回收年限，f₂为运行可变成本费，f₂＝(1+a)f₁，a为常量，a为15％，l_j为第i个变电站到各负荷区的线路总长度，r_j为导线单位长度的电阻，J_i为由第i个变电站供电的负荷区的集合，P_j为第j个负荷区的有功功率，U_n为额定电压，n为变电站的数量，b为常量，b为1％-3％；

3)求解步骤2)中所述的费用总和最小的目标模型，得各变电站的位置及容量；

4)选取配电网的组网结构，然后根据配电网的组网结构连接各变电站及负荷区，得待设计地区的远景目标网架。

步骤4)中配电网的组网结构包括环状结构输电网及放射状结构输电网。

所述步骤3)中通过遗传算法结构步骤2)中的费用总和最小的目标模型。

步骤2)中新建的变电站的费用c为建立输电线路的费用、征地费用及施工费用的总和。

步骤2)中运行可变成本费f₂为职工工资、维护费用及器材费用的总和。

需要说明的是，在对待设计地区进行负荷区的划分过程中，主要包括三种方式，其中第一种方式为以用地性质将待设计地区划分为若干负荷区，第二种方式为以功能分区、工业区或开发新区为单位将待设计地区划分为若干负荷区，第三种方式为以市为单位将待设计地区划分为若干负荷区，将待设计地区划分为若干负荷区后，通过1∶1用地规划图及容积率的确定，明确城市中各类性质用地的建筑面积，第一种方式划分出来的负荷区的复合预测实际上对街区范围内地块的负荷预测，第二种方式划分出来的负荷区的负荷预测为对开发新区或功能定位去的整理负荷预测，第三种方式划分出来的负荷区的负荷预测为对城市的整体负荷预测。

Claims (5)

1.一种基于饱和负荷的远景目标网架设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待设计地区划分为若干个负荷区，获取各负荷区的地理位置信息，并预测各负荷区的负荷；

2)预设建立的变电站数量，然后以各变电站的容量及位置为自变量构建以费用总和f最小的目标模型，其中，所述费用总和f最小的目标模型为：

min f＝f₁+f₂+f₃

其中，c为新建的变电站的费用，k为资金回收率，m为资金回收年限，f₂为运行可变成本费，f₂＝(1+a)f₁，l_i为第i个变电站到各负荷区的线路总长度，r_j为导线单位长度的电阻，J_i为由第i个变电站供电的负荷区的集合，P_j为第j个负荷区的有功功率，U_n为额定电压，n为变电站的数量，a及b为常量；

3)求解步骤2)中所述的费用总和最小的目标模型，得各变电站的位置及容量；

4)选取配电网的组网结构，然后根据配电网的组网结构连接各变电站及负荷区，得待设计地区的远景目标网架。

2.根据权利要求1所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法，其特征在于，步骤4)中配电网的组网结构包括环状结构输电网及放射状结构输电网。

3.根据权利要求1所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法，其特征在于，所述步骤3)中通过遗传算法结构步骤2)中的费用总和最小的目标模型。

4.根据权利要求1所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法，其特征在于，步骤2)中新建的变电站的费用c为建立输电线路的费用、征地费用及施工费用的总和。

5.根据权利要求1所述的基于饱和负荷的远景目标网架设计方法，其特征在于，步骤2)中运行可变成本费f₂为职工工资、维护费用及器材费用的总和。