CN114819596A - 一种区域变电站规划方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

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CN114819596A CN202210418186.7A CN202210418186A CN114819596A CN 114819596 A CN114819596 A CN 114819596A CN 202210418186 A CN202210418186 A CN 202210418186A CN 114819596 A CN114819596 A CN 114819596A
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Abstract

本发明提供一种区域变电站规划方法、系统、终端及存储介质，包括：采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息；从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点；根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本；将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。本发明通过构建配电成本预估模型，计算所有候选点的配电成本，从而选取配电成本最小的候选点作为建造变电站的规划点，本发明规划的变电站建造地址能够降低变电站配电成本。

Description

一种区域变电站规划方法、系统、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及供电网规划技术领域，具体涉及一种区域变电站规划方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。变电站是供电网络中的重要功能节点。
目前对变电站的规划方法大多是根据行政区域的划分进行分配，或者根据目标区域的负荷要求进行分配。现有分配方法没有考虑配电成本，因此变电站的选址可能造成配电成本的浪费。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种区域变电站规划方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种区域变电站规划方法，包括：
采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息；
从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点；
根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本；
将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。
进一步的，所述从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点，包括：
标记目标区域的不可选区域；
根据负荷接入点分布划分出目标区域的多个密集负荷子区域；
提取多个密集负荷子区域的中心点位置，并根据多个中心点构建多边形，在所述多边形的中心区域附近除不可选区域以外的区域选取多个候选点，并将所述多个候选点保存为候选集合。
进一步的，所述配电成本计算模型包括：
Figure BDA0003606744530000021
其中，f(α)为地理成本系数，该系数
Figure BDA0003606744530000022
其中si表示第i个候选点与第j个负荷接入点或第k电源接入点之间的某段是否为山地，若为山地则取值为1，若不为山地则取值为0；
dij表示第i个候选点与第j个负荷接入点之间的距离，dij＝d1+d2+…+dn，其中d1、d2、…、dn表示将dij划分成n段；
I为候选集合，i为第i个候选点；J为负荷接入点集合，K为电源接入点集合；p为单公里配电线路成本；dik表示第i个候选点与第k个电源接入点之间的距离；yik第k个电源接入点是否接入第i个候选点的0-1逻辑变量；β为变电站建造成本；xi为代表第i个候选点是否被选为目标规划点的0-1逻辑变量。
进一步的，所述方法还包括：
根据各负荷接入点的负荷量计算总负荷；
采集各电源接入点的供电量；
根据总负荷和各电源接入点的供电量选取应用电源接入点，应用电源接入点的供电量之和大于所述总负荷。
第二方面，本发明提供一种区域变电站规划系统，包括：
信息采集单元，用于采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息；
候选确定单元，用于从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点；
成本计算单元，用于根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本；
目标筛选单元，用于将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。
进一步的，所述候选确定单元包括：
区域排除模块，用于标记目标区域的不可选区域；
负荷划分模块，用于根据负荷接入点分布划分出目标区域的多个密集负荷子区域；
候选确定模块，用于提取多个密集负荷子区域的中心点位置，并根据多个中心点构建多边形，在所述多边形的中心区域附近除不可选区域以外的区域选取多个候选点，并将所述多个候选点保存为候选集合。
进一步的，所述配电成本计算模型包括：
Figure BDA0003606744530000031
其中，f(α)为地理成本系数，该系数
Figure BDA0003606744530000032
其中si表示第i个候选点与第j个负荷接入点或第k电源接入点之间的某段是否为山地，若为山地则取值为1，若不为山地则取值为0；
dij表示第i个候选点与第j个负荷接入点之间的距离，dij＝d1+d2+…+dn，其中d1、d2、…、dn表示将dij划分成n段；
I为候选集合，i为第i个候选点；J为负荷接入点集合，K为电源接入点集合；p为单公里配电线路成本；dik表示第i个候选点与第k个电源接入点之间的距离；yik第k个电源接入点是否接入第i个候选点的0-1逻辑变量；β为变电站建造成本；xi为代表第i个候选点是否被选为目标规划点的0-1逻辑变量。
进一步的，所述系统还包括：
负荷计算单元，用于根据各负荷接入点的负荷量计算总负荷；
电源采集单元，用于采集各电源接入点的供电量；
电源选择单元，用于根据总负荷和各电源接入点的供电量选取应用电源接入点，应用电源接入点的供电量之和大于所述总负荷。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的区域变电站规划方法、系统、终端及存储介质，通过构建配电成本预估模型，计算所有候选点的配电成本，从而选取配电成本最小的候选点作为建造变电站的规划点，本发明规划的变电站建造地址能够降低变电站配电成本。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种区域变电站规划系统。
如图1所示，该方法包括：
步骤110，采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息；
步骤120，从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点；
步骤130，根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本；
步骤140，将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明区域变电站规划方法的原理，结合实施例中对区域变电站进行规划的过程，对本发明提供的区域变电站规划方法做进一步的描述。
具体的，所述区域变电站规划方法包括：
S1、采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息。
从电网数据库中查找需要规划变电站的目标区域的所有负荷接入点(例如居民楼、工厂等)、电源接入点和目标区域的地理信息，地理信息主要是标记山地区域和非山地区域。
S2、从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点。
标记目标区域的不可选区域(如居民区等)；根据负荷接入点分布划分出目标区域的多个密集负荷子区域，例如一片工厂即为一个密集负荷子区域；提取多个密集负荷子区域的中心点位置，并根据多个中心点构建多边形，在多边形的中心区域附近除不可选区域以外的区域选取多个候选点，并将多个候选点保存为候选集合。
S3、根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本。
配电成本计算模型为：
Figure BDA0003606744530000061
其中，f(α)为地理成本系数，该系数
Figure BDA0003606744530000062
其中si表示第i个候选点与第j个负荷接入点或第k电源接入点之间的某段是否为山地，若为山地则取值为1，若不为山地则取值为0；
dij表示第i个候选点与第j个负荷接入点之间的距离，dij＝d1+d2+…+dn，其中d1、d2、…、dn表示将dij划分成n段；
因此，
Figure BDA0003606744530000071
即将第i个候选点与第j个负荷接入点之间的距离划分为n段，分别计算每段的配电线路成本，若某段处于山地地区，则其配电线路成本需要乘以山地系数α，若不是山地地区，则乘1，然后将各段的配电线路成本累加即可得到第i个候选点与第j个负荷接入点之间的配电线路成本。由于山地拉线的难度大，成本较高，因此α＞1。
I为候选集合，i为第i个候选点；J为负荷接入点集合，K为电源接入点集合；p为单公里配电线路成本；dik表示第i个候选点与第k个电源接入点之间的距离；yik第k个电源接入点是否接入第i个候选点的0-1逻辑变量；β为变电站建造成本；xi为代表第i个候选点是否被选为目标规划点的0-1逻辑变量。
电源接入点的选取方法如下：
根据各负荷接入点的负荷量计算总负荷G。采集各电源接入点的供电量，根据总负荷和各电源接入点的供电量选取应用电源接入点，选取规则为应用电源接入点的供电量之和H大于所述总负荷G。将该选取规则作为上述配电成本计算模型的约束条件。
S4、将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。
将步骤S2中的候选集合代入步骤S3中的配电成本计算模型，即可获取最小配电成本对应的候选点，将该候选点作为建造变电站的目标规划点。
如图2所示，该系统200包括：
信息采集单元210，用于采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息；
候选确定单元220，用于从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点；
成本计算单元230，用于根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本；
目标筛选单元240，用于将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。
可选地，作为本发明一个实施例，所述候选确定单元包括：
区域排除模块，用于标记目标区域的不可选区域；
负荷划分模块，用于根据负荷接入点分布划分出目标区域的多个密集负荷子区域；
候选确定模块，用于提取多个密集负荷子区域的中心点位置，并根据多个中心点构建多边形，在所述多边形的中心区域附近除不可选区域以外的区域选取多个候选点，并将所述多个候选点保存为候选集合。
可选地，作为本发明一个实施例，所述配电成本计算模型包括：
Figure BDA0003606744530000081
其中，f(α)为地理成本系数，该系数
Figure BDA0003606744530000082
其中si表示第i个候选点与第j个负荷接入点或第k电源接入点之间的某段是否为山地，若为山地则取值为1，若不为山地则取值为0；
dij表示第i个候选点与第j个负荷接入点之间的距离，dij＝d1+d2+…+dn，其中d1、d2、…、dn表示将dij划分成n段；
I为候选集合，i为第i个候选点；J为负荷接入点集合，K为电源接入点集合；p为单公里配电线路成本；dik表示第i个候选点与第k个电源接入点之间的距离；yik第k个电源接入点是否接入第i个候选点的0-1逻辑变量；β为变电站建造成本；xi为代表第i个候选点是否被选为目标规划点的0-1逻辑变量。
可选地，作为本发明一个实施例，所述系统还包括：
负荷计算单元，用于根据各负荷接入点的负荷量计算总负荷；
电源采集单元，用于采集各电源接入点的供电量；
电源选择单元，用于根据总负荷和各电源接入点的供电量选取应用电源接入点，应用电源接入点的供电量之和大于所述总负荷。
图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图，该终端300可以用于执行本发明实施例提供的区域变电站规划方法。
其中，该终端300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
因此，本发明通过构建配电成本预估模型，计算所有候选点的配电成本，从而选取配电成本最小的候选点作为建造变电站的规划点，本发明规划的变电站建造地址能够降低变电站配电成本，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种区域变电站规划方法，其特征在于，包括：
采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息；
从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点；
根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本；
将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点，包括：
标记目标区域的不可选区域；
根据负荷接入点分布划分出目标区域的多个密集负荷子区域；
提取多个密集负荷子区域的中心点位置，并根据多个中心点构建多边形，在所述多边形的中心区域附近除不可选区域以外的区域选取多个候选点，并将所述多个候选点保存为候选集合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电成本计算模型包括：
Figure FDA0003606744520000011
其中，f(α)为地理成本系数，该系数
Figure FDA0003606744520000012
其中si表示第i个候选点与第j个负荷接入点或第k电源接入点之间的某段是否为山地，若为山地则取值为1，若不为山地则取值为0；
dij表示第i个候选点与第j个负荷接入点之间的距离，dij＝d1+d2+…+dn，其中d1、d2、…、dn表示将dij划分成n段；
I为候选集合，i为第i个候选点；J为负荷接入点集合，K为电源接入点集合；p为单公里配电线路成本；dik表示第i个候选点与第k个电源接入点之间的距离；yik第k个电源接入点是否接入第i个候选点的0-1逻辑变量；β为变电站建造成本；xi为代表第i个候选点是否被选为目标规划点的0-1逻辑变量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据各负荷接入点的负荷量计算总负荷；
采集各电源接入点的供电量；
根据总负荷和各电源接入点的供电量选取应用电源接入点，应用电源接入点的供电量之和大于所述总负荷。
5.一种区域变电站规划系统，其特征在于，包括：
信息采集单元，用于采集目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息；
候选确定单元，用于从目标区域中筛选出可用于建变电站的多个候选点；
成本计算单元，用于根据目标区域的负荷接入点、电源接入点和地理信息构建配电成本计算模型，并根据所述配电成本计算模型计算各候选点的配电成本；
目标筛选单元，用于将筛选出的配电成本最小的候选点作为变电站目标规划点输出。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述候选确定单元包括：
区域排除模块，用于标记目标区域的不可选区域；
负荷划分模块，用于根据负荷接入点分布划分出目标区域的多个密集负荷子区域；
候选确定模块，用于提取多个密集负荷子区域的中心点位置，并根据多个中心点构建多边形，在所述多边形的中心区域附近除不可选区域以外的区域选取多个候选点，并将所述多个候选点保存为候选集合。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述配电成本计算模型包括：
Figure FDA0003606744520000031
其中，f(α)为地理成本系数，该系数
Figure FDA0003606744520000032
其中si表示第i个候选点与第j个负荷接入点或第k电源接入点之间的某段是否为山地，若为山地则取值为1，若不为山地则取值为0；
dij表示第i个候选点与第j个负荷接入点之间的距离，dij＝d1+d2+…+dn，其中d1、d2、…、dn表示将dij划分成n段；
I为候选集合，i为第i个候选点；J为负荷接入点集合，K为电源接入点集合；p为单公里配电线路成本；dik表示第i个候选点与第k个电源接入点之间的距离；yik第k个电源接入点是否接入第i个候选点的0-1逻辑变量；β为变电站建造成本；xi为代表第i个候选点是否被选为目标规划点的0-1逻辑变量。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
负荷计算单元，用于根据各负荷接入点的负荷量计算总负荷；
电源采集单元，用于采集各电源接入点的供电量；
电源选择单元，用于根据总负荷和各电源接入点的供电量选取应用电源接入点，应用电源接入点的供电量之和大于所述总负荷。
9.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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