CN116245253A - 变电站规划方案确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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CN116245253A CN202310308923.2A CN202310308923A CN116245253A CN 116245253 A CN116245253 A CN 116245253A CN 202310308923 A CN202310308923 A CN 202310308923A CN 116245253 A CN116245253 A CN 116245253A
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佟佳俊
贾巍
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高慧
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Abstract

本发明公开了一种变电站规划方案确定方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案；针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与所述目标区域相对应的目标规划方案。解决了在进行变电站规划时，可能存在变电站位置规划不合理，或者规划成本高的问题，取到了对变电站的建设位置进行合理规划的同时，尽可能的降低变电站的规划成本的效果。

Description

变电站规划方案确定方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及配电网规划技术领域，尤其涉及一种变电站规划方案确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
配电网中的变电站设立直接影响着配电网络的经济性和可靠性，因此，合理的进行建站规划十分重要。
目前，对于变电站的建站规划可以主要是依据变电站数量和站点容量组合的方式进行规划，但是，这样的建站方法规划结果可能出现规划不合理的问题。或者基于平面几何法确定变电站的建站位置进行变电站规划，由于建站位置的复杂性，存在无法满足实际建站需要的问题。
为了解决上述问题，需要对变电站规划方案的确定方法进行改进。
发明内容
本发明提供了一种变电站规划方案确定方法、装置、电子设备及存储介质，以解决在进行变电站规划时，可能存在变电站位置规划不合理，或者规划成本高的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种变电站规划方案确定方法，包括：
确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案；其中，所述待确定规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的初始规划位置；
针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；
根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与所述目标区域相对应的目标规划方案；其中，所述目标规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的目标规划位置。
第二方面，本发明实施例还提供了一种变电站规划方案确定装置，包括：
待确定方案确定模块，用于确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案；其中，所述待确定规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的初始规划位置；
方案修正模块，用于针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；
目标方案确定模块，用于根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与所述目标区域相对应的目标规划方案；其中，所述目标规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的目标规划位置。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的变电站规划方案确定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的变电站规划方案确定方法。
本实施例的技术方案，确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案，通过对目标区域的历史负荷数据进行分析，可以得到目标区域在目标年的负荷预测数据，以根据负荷预测数据和目标区域的地形特点，确定目标区域内的变电站数量，并根据变电站数量得到至少一个待确定规划方案。针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案，也就是说，针对当前规划方案中的各待规划变电站所对应的变电站负载信息和变电站供电信息可以对相应的待规划变电站进行位置修正，以使得各变电站的建设位置更加合理，且建设成本更低。根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案，根据各待使用规划方案所对应的规划成本，将最小规划成本所对应的待使用规划方案作为目标规划方案，以基于目标规划方案中的变电站数量和各变电站的目标规划位置在目标区域进行变电站建设。解决了在进行变电站规划时，可能存在变电站位置规划不合理，或者规划成本高的问题，取到了对变电站的建设位置进行合理规划的同时，尽可能的降低变电站的规划成本的效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是根据本发明实施例一提供的一种变电站规划方案确定方法的流程图；
图2是根据本发明实施例二提供的一种变电站规划方案确定方法的流程图；
图3是根据本发明实施例二提供的基于方法一确定的供电站的供电范围的示意图；
图4是根据本发明实施例二提供的基于方法二确定的供电站的供电范围的示意图；
图5是根据本发明实施例三提供的一种变电站规划方案确定装置的结构示意图；
图6是实现本发明实施例的变电站规划方案确定方法的电子设备的结构示意图。
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的实施例，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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在对本技术方案进行详细阐述之前，先对本技术方案的应用场景进行简单介绍，以便更加清楚地理解本技术方案。配电变电站规划在配电网规划过程中起着承上启下的重要作用，且规划方案的优劣直接影响配电网网络结构、运行维护经济性和供电可靠性。在配电网规划过程中的核心问题为配电变电站的位置选址以及规划成本，基于此，本技术方案在配电网规划的初始阶段通过对供电区域内的变电站位置进行合理配置，得到至少一种选址方案，并通过对比各选址方案的方案成本，确定供电区域的目标规划方案，以基于目标规划方案对供电区域内的配电变电站进行规划。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种变电站规划方案确定方法的流程图，本实施例可适用于根据目标区域的地形特点和变电站的数量，确定与目标区域相对应的至少一种规划方案，并将成本最低的规划方案作为与目标区域相对应的目标规划方案，以基于目标规划方案中的变电站数量和变电站位置进行变电站的建设的情况，该方法可以由变电站规划方案确定装置来执行，该变电站规划方案确定装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该变电站规划方案确定装置可配置于可执行变电站规划方案确定方法的计算设备中。
如图1所示，该方法包括：
S110、确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案。
其中，目标区域是指变电站规划过程中指定的变电站供电区域或变电站建设区域。待确定规划方案是指对目标区域内的变电站建设的规划方案，如，在待确定规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的初始规划位置。也就是说，待确定规划方案中包括待规划变电站的数量，以及每个待规划变电站的初始规划位置。待规划变电站是指目标区域内的待建设的配电变电站。
需要说明的是，所谓的初始规划位置是指根据待规划变电站的数量和目标区域的地形特点确定的与至少一个待规划变电站的大概位置，也就是说，各待规划变电站的初始规划位置可能存在规划位置不合理或规划成本较高的问题。因此，本技术方案需要对各待规划变电站的初始规划位置进行进一步的位置优化，以使各待规划变电站的选址位置更加合理，且规划成本更低。
具体的，在对目标区域内配电变电站的建设之前，为了使得配电变电站的规划更加合理，可以根据目标区域内的待建设的配电变电站的规划建设数量和目标区域的地形特点，确定至少一个待确定规划方案，以根据各待确定规划方案的规划成本确定与目标区域最为匹配的目标规划方案。
可选的，确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案，包括：根据目标区域的负荷预测数据，确定目标区域的至少一个待规划变电站的待规划数量；根据目标区域所对应的区域类别，确定与目标区域相对应的规划处理方式；基于规划处理方式，对目标区域中的至少一个待规划变电站进行位置规划，以根据各待规划变电站的初始规划位置得到与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案。
在实际应用中，对目标区域进行变电站建设规划之前，需要对目标区域的用电负荷数据进行调研分析，并根据目标区域的历史负荷数据对目标区域在目标年的用电负荷数据进行预测。其中，所谓目标年是指目标区域需要进行负荷预测的负荷时段。
示例性地，在2020年对目标区域进行变电站建设规划，目标年可以是在规划年份之后的年份，如，目标年可以是2021年、2022年或2023年。可以理解的是，这里的目标年是泛指，并非实际的负荷时间段，也可以是以日、周、月或季度等为单位设置相应的负荷时段。
其中，负荷预测数据是指根据目标区域的历史负荷数据预测得到的目标区域在目标年的用电负荷数据。待规划数量可以理解为目标区域内可以规划的待规划变电站的数量，且待规划数量包括上限规划数量或下限规划数量。所谓上限规划数量是指目标区域内可规划的变电站的最大数量，所谓下限规划数量是指在满足目标区域的供电需求的前提下，目标区域内所需要规划的变电站的最小数量。如，目标区域内最多可设置10个变电站，则待规划数量为10。规划处理方式可以理解为对各待规划变电站的初始位置进行规划的处理方式，在确定规划处理方式时主要是依据目标区域的区域类别确定的，如，规划处理方式可以为坐标几何法或矩形法等。
在本技术方案中，对目标区域进行变电站规划时，除了需要考虑待规划数量之外，还需要考虑目标区域内的地形特点，并根据地形特点确定目标区域所对应的区域类别。其中，目标区域的地形特点包括区域面积和区域形状等，根据地形特点可以确定目标区域的区域类别，其中，区域类别包括预设形状区域类别或非预设形状区域类别。如，区域类别可以为狭长区域、非狭长区域、小面积区域、大面积区域、小面积狭长区域、小面积非狭长区域、大面积狭长区域和大面积非狭长区域等。
具体的，获取目标区域在一段时间内的历史负荷数据，并根据历史负荷数据对目标区域在目标年的用电负荷进行预测，得到负荷预测数据。进一步的，根据负荷预测数据确定目标区域内的待规划变电站的待规划数量。
其中，待规划数量可以通过以下公式确定：
Figure BDA0004147813850000071
其中，nmax表示上限规划数量，PΣ表示目标区域的负荷预测数据，Py表示目标区域内已建变电站的最大有功功率，zmax表示目标区域的最大容载比，Smin表示待规划变电站的最小有功功率，
Figure BDA0004147813850000072
表示功率因数。
Figure BDA0004147813850000073
其中，nmin表示下限规划数量，P∑表示目标区域的负荷预测数据，Py表示目标区域内已建变电站的最大有功功率，zmin表示目标区域的最小容载比，Smax表示待规划变电站的最大有功功率，
Figure BDA0004147813850000074
表示功率因数。
在此基础上，确定目标区域内的变电站的待规划数量后，根据目标区域的区域类别，确定目标区域内的至少一个待规划变电站的初始规划位置，以基于各待规划变电站所对应的初始规划位置得到与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案。可选的，根据目标区域所对应的区域类别，确定与目标区域相对应的规划处理方式，包括：若区域类别为预设形状区域类别，则确定规划处理方式为坐标几何法处理方式；若区域类别为非预设形状区域类别，则确定规划处理方式为矩形法规划处理方式。
在本技术方案中，将目标区域的区域形状分为狭长区域和非狭长区域两大类，其中，狭长区域所对应的区域类别为预设形状区域类别，非狭长区域所对应的区域类别所对应的区域类别为非预设形状区域类别。
具体的，根据目标的区域地形特点、区域面积和负荷分布情况来确定目标区域内的待规划变电站的初始规划位置。示例性地，对于区域面积小于25km2的非狭长区域，在圆心和1/2半径上均匀选址；对规划区域面积大于25km2的非狭长区域，在圆心和2/3半径或1/3半径上均匀选址；对狭长区域，可根据矩形法进行均匀选址。
S120、针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案。
其中，变电站负载信息可以理解为变电站的负荷负载率信息。变电站供电信息可以理解待规划变电站对目标区域的供电距离信息、供电位置信息和供电设备数量信息等。待使用规划方案可理解为对待确定规划方案中的至少一个待规划变电站的初始规划位置进行位置调整后的规划方案。
可以理解的是，在待使用规划方案中，目标区域内的至少一个待规划变电站的变电站建设位置更加合理，且对目标区域内的变电站的规划投入成本更低。
基于上述阐述可知，当前规划方案中的各待规划变电站的初始规划位置可能存在规划不合理或规划成本高的问题，基于此，根据当前规划方案中各待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对相应的待规划变电站的初始规划位置进行优化修正，以根据位置修正后的各待规划变电站的位置信息确定与目标区域相对应的待使用规划方案。
S130、根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案。
在实际应用中，在目标区域进行变电站建设之前，根据预先设置的变电站的数量，以及目标区域的地形特点等信息可以确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案。为了使得待确定规划方案中的待规划变电站的位置建设更加合理，且建设成本更低，进一步的，根据各待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息可以对相应的待规划变电站的初始规划位置进行修正，得到相应的待使用规划方案。
可以理解的是，由于在不同的待使用规划方案中，待规划变电站的数量和规划位置不同，则会导致各待使用规划方案所对应的规划成本不同。可选的，根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案，包括：基于成本确定函数，分别确定至少一个待使用规划方案所对应的规划成本；将最小规划成本对应的待使用规划方案确定为目标区域的目标规划方案。
其中，成本确定函数可以理解为用于计算各待使用规划方案在所对应的变电站规划成本的函数。规划成本中包括变电站建设成本、变电站维护成本和建站损耗成本。
其中，目标规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的目标规划位置。
具体的，本技术方案中的成本确定函数可以用以下公式表示：
min C＝CStation+CFeeder+CCQ
其中，minC表示最小规划成本，CStation表示变电站维护成本，CFeeder表示变电站建设成本，CCQ表示建站损耗成本。
其中，变电站维护成本CStation可通过以下公式确定：
Figure BDA0004147813850000091
其中，CStation表示待规划变电站维护成本，r0表示贴现率，ms表示待规划变电站的折旧年限，CZi表示第i个待规划变电站的投资费用，CUi表示第i个待规划变电站的年运行费用，n表示目标区域内新增的待规划变电站的数量。
需要说明的是，本技术方案可以应用于目标区域存在已建变电站，或不存在已建变电站这两种应用场景，这里的n特指目标区域内新增的待规划变电站的数量，N特指目标区域内的所有变电站的数量。
其中，变电站建设成本CFeeder可通过以下公式确定：
Figure BDA0004147813850000101
其中，CFeeder表示待规划变电站建设成本，β表示待规划变电站出现的单位长度建设成本系数，r0表示贴现率，ms表示待规划变电站的折旧年限，dij表示第i个待规划变电站至第j个负荷点的距离，Ji表示第i个待规划变电站所供负荷集合，i表示待规划变电站的编号，j表示负荷点的编号，N表示待规划变电站的个数。
其中，建站损耗成本CCQ可通过以下公式确定：
Figure BDA0004147813850000102
其中，CCQ表示建站损耗成本，α表示线路网损的折算系数，Pj表示第j个负荷点的负荷数据，dij表示第i个变电站至第j个负荷点的距离，Ji表示第i个待规划变电站所供负荷集合，i表示待规划变电站的编号，j表示负荷点的编号。
可选的，确定目标区域内是否存在已建变电站；若是，则基于目标区域内的至少一个新增变电站，对目标区域进行变电站规划；若否，则确定目标区域内的至少一个待规划变电站，并基于至少一个待规划变电站对目标区域进行变电站规划。
其中，已建变电站是指在对目标区域变电站建设规划之前，目标区域内已经存在的配电变电站。新增变电站是指目标区域内在规划过程中新增加的配电变电站。
也就是说，若在进行变电站规划之前，目标区域内存在已建变电站，则本技术方案可以在已建变电站的基础上增加至少一个新增变电站，并主要对新增变电站进行建设规划，这样设置的好处是，在已建变电站的基础上进行变电站规划，可以充分利用已建变电站的建站优势，同时可以降低目标区域内的规划成本。
此外，目标区域内若不存在已建变电站时也可以采用本技术方案进行变电站规划。其主要原理为根据目标区域内的待规划变电站的变电站数量确定各待规划变电站的初始规划位置，并根据各待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对相应的初始规划位置进行修正，得到至少一个待使用规划方案，并将规划成本最小的待使用规划方案作为目标规划方案，以使各待规划变电站的建设位置更加合理且建设成本更低。
本实施例的技术方案，确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案，通过对目标区域的历史负荷数据进行分析，可以得到目标区域在目标年的负荷预测数据，以根据负荷预测数据和目标区域的地形特点，确定目标区域内的变电站数量，并根据变电站数量得到至少一个待确定规划方案。针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案，也就是说，针对当前规划方案中的各待规划变电站所对应的变电站负载信息和变电站供电信息可以对相应的待规划变电站进行位置修正，以使得各变电站的建设位置更加合理，且建设成本更低。根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案，根据各待使用规划方案所对应的规划成本，将最小规划成本所对应的待使用规划方案作为目标规划方案，以基于目标规划方案中的变电站数量和各变电站的目标规划位置在目标区域进行变电站建设。解决了在进行变电站规划时，可能存在变电站位置规划不合理，或者规划成本高的问题，取到了对变电站的建设位置进行合理规划的同时，尽可能的降低变电站的规划成本的效果。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种变电站规划方案确定方法的流程图，可选的，对根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案进行细化。
如图2所示，该方法包括：
S210、确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案。
S220、针对各待确定规划方案，调取与当前规划方案相对应的预先构建的求解器，并确定与求解器相对应的至少一个待使用约束条件。
其中，求解器是指用来求解数学规划问题的软件，广泛应用于云计算、金融、交通、制造和能源等领域。在使用求解器对目标区域内的变电站进行规划处理时，需要设置与求解器相对应的待使用约束条件，以使该求解器在待使用约束条件的限制下寻求目标区域内的最佳变电站规划方案。
为了更加清楚地介绍本技术方案，在此对至少一个待使用约束条件进行详细阐述。待使用约束条件包括负载率约束条件、负荷点唯一性约束条件、变电站容量类型约束条件和变电站供电距离约束条件中的至少一种。
具体的，负载率约束条件是指每个待规划变电站的负载率需满足“N-1”约束，即，在运行时有一台待规划变电站故障，其余待规划变电站可供给目标区域内的所有负荷，如，可以对二主变的变电站负载率上限为67％，三主变的变电站负载率上限为86％。
Figure BDA0004147813850000131
J1∪J2∪…∪JN＝J
其中，Pj表示第j个负荷点的负荷数据，Si表示第i个待规划变电站的负载容量，
Figure BDA0004147813850000132
表示功率因数，ei表示第i个待规划变电站的允许最大负载率，Ji表示第i个待规划变电站所供负荷集合，JN表示第N个待规划变电站所对应的负荷点集合，J表示目标区域内的全体负荷点的集合，Si表示第i个待规划变电站的容量，
Figure BDA0004147813850000133
表示功率因数；ei为第i个变电站的允许最大负载率；Ji为第i个变电站所供负荷的集合；J为全体负荷点的集合；N表示目标区域内所有变电站的数量。
具体的，负荷点唯一性约束条件主要是指待规划变电站与各负荷点之间的连接关系，考虑到配电网中负荷一般只由一个变电站供电，故用以下数学模型进行约束：
Figure BDA0004147813850000134
其中，xij表示待规划变电站与负荷点之间的连接关系，并通过0或1的变量表示待规划变电站与负荷点之间的连接关系，N表示表示目标区域内所有变电站的数量。
其中，0表示待规划变电站i与负荷点j无连接关系，即，待规划变电站i不向负荷点j供电，1表示待规划变电站i与负荷点j存在连接关系，即，待规划变电站i向负荷点j供电。
具体的，变电站容量类型约束条件是指在对目标区域进行变电站规划之前，待规划变电站的容量类型是预先设定的，通过以下数学模型可以确定目标区域内的待规划变电站所对应的变电站容量类型：
Figure BDA0004147813850000135
其中，Sik表示变电站容量类型选择关系，并通过0或1的变量表示待规划变电站与变电站容量类型的选择关系，n表示目标区域内的新增的待规划变电站的数量。
其中，k表示变电站容量类型的编号，0表示待规划变电站i未选择第k种变电站容量类型，1表示变电站i选择第k种变电站容量类型。
具体的，变电站供电距离约束条件是指根据待规划变电站的供电距离确定的约束条件，其原因在于，由于待规划变电站在向符负荷点供电的线路上存在电压降，因此，待规划变电站的供电半径都有一定的距离限制，如，农村地区最大供电半径为5km，城市地区最大供电半径为3km。
其中，可用以下数学模型表示：
dij≤rmax
其中，dij表示待规划变电站的供电距离，rmax表示待规划变电站所对应的最大供电半径。
S230、当求解器满足各待使用约束条件时，确定当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息。
S240、根据至少一个待规划电站的变电站负载信息和变电站供电信息，确定与各待规划电站相对应的目标修正位置，并根据各待规划变电站的目标修正位置对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案。
其中，目标修正位置是指对待规划变电站的初始规划位置进行位置优化后的位置，可以理解的是，当待规划变电站设立在目标修正位置时，不仅可以满足变电站位置的合理性，同时待规划变电站的建设成本最低。
具体的，在根据目标区域内设置的待规划变电站的变电站数量得到待确定规划方案后，通过求解器完成目标区域的待规划供电站的变电站容量类型选择和供电范围划分。进一步的，由于各待规划变电站的初始规划位置一般无法达到最佳规划位置，因此，还需要对各待规划变电站的初始规划位置进行优化。在本技术方案中通过考虑待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息，利用求解器对各待规划变电站的初始规划位置不断的优化迭代，直到各待规划变电站当前的规划结果与上次规划结果相同时，可以确定与各待规划变电站相对应的目标修正位置，以基于各待规划变电站的目标修正位置确定与目标区域相对应的待使用规划方案。
可选的，根据至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息，确定与各待规划变电站相对应的目标规划位置，并根据各待规划变电站的目标规划位置对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案，包括：分别确定与各待规划变电站相关联的至少一个待供电负荷区域，以根据待确定距离对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案。
其中，待供电负荷区域是指各待规划变电站在目标区域内进行负荷供电的子区域，待供电负荷区域中包括至少一个待供电负荷点，如，待供电负荷点可以是某个小区所共用的变压器。待确定距离为根据待规划变电站与相关联的至少一个待供电区域之间的距离之和确定的，也就是说，同一各待规划变电站所对应的待供电负荷点的数量可以有多个，待确定距离是指各待供电负荷区域与相应的待规划变电站的距离之和。
具体的，在对当前规划方案中的各待规划变电站的初始规划位置进行位置优化时，可以基于求解器确定各待规划变电站的供电区域划分结果，其中，每个供电区域用平面单中位选址算法，以待确定距离最小为目标，使用fminsearch函数求解最优的中位点为变电站的最新位置。当各待规划变电站当前的规划结果与历史最近一次的待规划变电站的位置规划结果相一致，则确定当前的规划结果中各待规划变电站的规划位置对相应的待规划变电站的初始规划位置进行修正，并基于修正的后的各待规划变电站的规划位置，得到待使用规划方案。
S250、根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案。
在一个具体的例子中，目标区域的区域面积为12.1km2,目标年总负荷(即，目标年的负荷预测数据)为229.5MW，负荷同时率为0.85，现有两个变电站(即，待规划变电站)分别为2×31.5MVA和2×40MVA，容载比为2.2-2.5，低压侧线路单位投资为25万元/km。其中，负荷同时率表示至少一个区域中的综合最高负荷与各自最高负荷和的比值，也就是说考虑到所有负荷不会同时在最大值时使用。规划时不用按最大和进行规划，按最大和乘以一个同时率比较合适。
具体的，可选的变电站容量类型及建设运行费用如下表所示：
Figure BDA0004147813850000161
为方便对比参考，将对比传统方法称为方法一，本技术方案的方法称为方法二，得出的结果对比如下(方法一中3号和6号变电站为已有站，对应方法二中1号和2号变电站为已有站)：
Figure BDA0004147813850000162
从以上表格不难看出，从规划成本的角度来看，方法二明显优于方法一，在变电站费用上因为新建站的数量较方法一结果少2个，仅为方法一的一半，故变电站建设和维护成本大大减少，虽然线路费用因为变电站数量减少而有所增加，但所增加的成本远小于变电站建设和维护减少的成本。另外最远和供电距离也在2km以内，完全满足实际需求。
为了更加直观的看出本技术方案的优势，对比图3和图4，不难看出，从各待规划变电站的供电范围角度来看，变电站的位置应尽量靠近负荷中心，而本技术方案中较大负荷均集中在区域中心，但方法一结果的5号新建站位置明显偏离了负荷中心。其表明，本技术方案在变电站位置寻优上的改进上有明显优势，供电范围划分结果更为合理。
本实施例的技术方案，确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案，通过对目标区域的历史负荷数据进行分析，可以得到目标区域在目标年的负荷预测数据，以根据负荷预测数据和目标区域的地形特点，确定目标区域内的变电站数量，并根据变电站数量得到至少一个待确定规划方案。针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案，也就是说，针对当前规划方案中的各待规划变电站所对应的变电站负载信息和变电站供电信息可以对相应的待规划变电站进行位置修正，以使得各变电站的建设位置更加合理，且建设成本更低。根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案，根据各待使用规划方案所对应的规划成本，将最小规划成本所对应的待使用规划方案作为目标规划方案，以基于目标规划方案中的变电站数量和各变电站的目标规划位置在目标区域进行变电站建设。解决了在进行变电站规划时，可能存在变电站位置规划不合理，或者规划成本高的问题，取到了对变电站的建设位置进行合理规划的同时，尽可能的降低变电站的规划成本的效果。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种变电站规划方案确定装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：待确定方案确定模块310、方案修正模块320和目标方案确定模块330。
其中，待确定方案确定模块310，用于确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案；其中，待确定规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的初始规划位置；
方案修正模块320，用于针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；
目标方案确定模块330，用于根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案；其中，目标规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的目标规划位置。
本实施例的技术方案，确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案，通过对目标区域的历史负荷数据进行分析，可以得到目标区域在目标年的负荷预测数据，以根据负荷预测数据和目标区域的地形特点，确定目标区域内的变电站数量，并根据变电站数量得到至少一个待确定规划方案。针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案，也就是说，针对当前规划方案中的各待规划变电站所对应的变电站负载信息和变电站供电信息可以对相应的待规划变电站进行位置修正，以使得各变电站的建设位置更加合理，且建设成本更低。根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与目标区域相对应的目标规划方案，根据各待使用规划方案所对应的规划成本，将最小规划成本所对应的待使用规划方案作为目标规划方案，以基于目标规划方案中的变电站数量和各变电站的目标规划位置在目标区域进行变电站建设。解决了在进行变电站规划时，可能存在变电站位置规划不合理，或者规划成本高的问题，取到了对变电站的建设位置进行合理规划的同时，尽可能的降低变电站的规划成本的效果。
可选的，待确定方案确定模块包括：规划数量确定单元，用于根据目标区域的负荷预测数据，确定目标区域的至少一个待规划变电站的待规划数量；其中，待规划数量包括上限规划数量或下限规划数量；
处理方式确定单元，用于根据目标区域所对应的区域类别，确定与目标区域相对应的规划处理方式；其中，区域类别包括预设形状区域类别或非预设形状区域类别；
规划位置确定单元，用于基于规划处理方式，对目标区域中的至少一个待规划变电站进行位置规划，以根据各待规划变电站的初始规划位置得到与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案。
可选的，处理方式确定单元包括：第一方式确定子单元，用于若区域类别为预设形状区域类别，则确定规划处理方式为坐标几何法处理方式；
第二方式确定子单元，用于若区域类别为非预设形状区域类别，则确定规划处理方式为矩形法规划处理方式。
可选的，方案修正模块包括：约束条件确定单元，用于调取与当前规划方案相对应的预先构建的求解器，并确定与求解器相对应的至少一个待使用约束条件；其中，待使用约束条件包括负载率约束条件、负荷点唯一性约束条件、变电站容量类型约束条件和变电站供电距离约束条件中的至少一种；
信息确定单元，用于当求解器满足各待使用约束条件时，确定当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息；
方案确定单元，用于根据至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息，确定与各待规划变电站相对应的目标规划位置，并根据各待规划变电站的目标规划位置对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案。
可选的，方案确定单元包括：区域确定子单元，用于分别确定与各待规划变电站相关联的至少一个待供电负荷区域；其中，待供电负荷区域中包括至少一个待供电负荷点；
方案确定子单元，用于基于负荷距离法，确定各待规划变电站所对应的待确定距离，，以根据待确定距离对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；其中，所述待确定距离为根据所述待规划变电站与相关联的至少一个待供电区域之间的距离之和确定的。
可选的，目标方案确定模块包括：规划成本确定单元，用于基于成本确定函数，分别确定至少一个待使用规划方案所对应的规划成本；其中，规划成本中包括变电站建设成本、变电站维护成本和建站损耗成本；
目标方案确定子单元，用于将最小规划成本对应的待使用规划方案确定为目标区域的目标规划方案。
可选的，变电站规划方案确定装置，还包括：已建变电站确定模块，用于确定目标区域内是否存在已建变电站；
第一模块，用于若是，则基于目标区域内的至少一个新增变电站，对目标区域进行变电站规划；
第二模块，用于若否，则确定目标区域内的至少一个待规划变电站，并基于至少一个待规划变电站对目标区域进行变电站规划。
本发明实施例所提供的变电站规划方案确定装置可执行本发明任意实施例所提供的变电站规划方案确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6示出了本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如变电站规划方案确定方法。
在一些实施例中，变电站规划方案确定方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的变电站规划方案确定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行变电站规划方案确定方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的变电站规划方案确定方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站规划方案确定方法，其特征在于，包括：
确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案；其中，所述待确定规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的初始规划位置；
针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对所述当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；
根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与所述目标区域相对应的目标规划方案；其中，所述目标规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的目标规划位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案，包括：
根据目标区域的负荷预测数据，确定所述目标区域的至少一个待规划变电站的待规划数量；其中，所述待规划数量包括上限规划数量或下限规划数量；
根据所述目标区域所对应的区域类别，确定与所述目标区域相对应的规划处理方式；其中，所述区域类别包括预设形状区域类别或非预设形状区域类别；
基于所述规划处理方式，对所述目标区域中的至少一个待规划变电站进行位置规划，以根据各待规划变电站的初始规划位置得到与所述目标区域相对应的至少一个待确定规划方案。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标区域所对应的区域类别，确定与所述目标区域相对应的规划处理方式，包括：
若所述区域类别为所述预设形状区域类别，则确定所述规划处理方式为坐标几何法处理方式；
若所述区域类别为所述非预设形状区域类别，则确定所述规划处理方式为矩形法规划处理方式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对所述当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案，包括：
调取与所述当前规划方案相对应的预先构建的求解器，并确定与所述求解器相对应的至少一个待使用约束条件；其中，所述待使用约束条件包括负载率约束条件、负荷点唯一性约束条件、变电站容量类型约束条件和变电站供电距离约束条件中的至少一种；
当所述求解器满足各待使用约束条件时，确定所述当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息；
根据所述至少一个待规划电站的变电站负载信息和变电站供电信息，确定与各待规划电站相对应的目标修正位置，并根据各所述待规划电站的目标修正位置对所述当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息，确定与各待规划变电站相对应的目标规划位置，并根据各所述待规划变电站的目标规划位置对所述当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案，包括：
分别确定与各待规划变电站相关联的至少一个待供电负荷区域，其中，所述待供电负荷区域中包括至少一个待供电负荷点；
基于负荷距离法，确定各所述待规划变电站所对应的待确定距离，以根据待确定距离对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；其中，所述待确定距离为根据所述待规划变电站与相关联的至少一个待供电区域之间的距离之和确定的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与所述目标区域相对应的目标规划方案，包括：
基于成本确定函数，分别确定所述至少一个待使用规划方案所对应的规划成本；其中，所述规划成本中包括变电站建设成本、变电站维护成本和建站损耗成本；
将最小规划成本对应的待使用规划方案确定为所述目标区域的目标规划方案。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
确定所述目标区域内是否存在已建变电站；
若是，则基于所述目标区域内的至少一个新增变电站，对所述目标区域进行变电站规划；
若否，则确定所述目标区域内的至少一个待规划变电站，并基于所述至少一个待规划变电站对所述目标区域进行变电站规划。
8.一种变电站规划方案确定装置，其特征在于，包括：
待确定方案确定模块，用于确定与目标区域相对应的至少一个待确定规划方案；其中，所述待确定规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的初始规划位置；
方案修正模块，用于针对各待确定规划方案，根据当前规划方案中的至少一个待规划变电站的变电站负载信息和变电站供电信息对当前规划方案进行方案修正，得到待使用规划方案；
目标方案确定模块，用于根据规划成本，从至少一个待使用规划方案中确定与所述目标区域相对应的目标规划方案；其中，所述目标规划方案中包括至少一个待规划变电站，以及与各待规划变电站相对应的目标规划位置。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的变电站规划方案确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的变电站规划方案确定方法。
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