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一种基于遗传算法的混合交直流配电网综合规划方法

一种基于遗传算法的混合交直流配电网综合规划方法

IPC分类号 : H02J3/00I,H02J3/38I,H02J4/00I

申请号
CN201910219823.6
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2019-03-22
  • 公开号: 109995026B
  • 公开日: 2019-07-09
  • 主分类号: H02J3/00I
  • 专利权人: 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

专利摘要

本发明公开了一种基于遗传算法的混合交直流配电网综合规划方法。本发明采用的技术方案包括:输入规划区域负荷及分布式电源的位置和类型;通过染色体结构生成初始解;根据距离将每个负载分配到最近的变电站;对配电网的中压侧和低压侧进行馈线路由;设置保护开关,计算保护装置的投资成本;计算馈线及整流器的投资成本和损耗成本;对各组件的可靠性进行评估,并通过电能缺工指数计算可靠性成本;计算成本函数,确定每个配置的适应度,根据遗传算法选择最佳配置。本发明考虑了投资和运营成本,根据成本函数,确定最佳的交直流变电站的位置和规模以及中低压侧交直流馈线的布线和容量,有助于进行更具经济效益的配电网规划。

权利要求

1.一种基于遗传算法的混合交直流配电网综合规划方法,其特征在于,包括步骤:

步骤1,输入规划区域的初始数据,包括负荷及分布式电源的位置和类型;

步骤2,通过染色体结构生成初始群体;

步骤3,根据距离将每个负载分配到最近的变电站,若变电站满载,则将最远的负荷分配给临近的变电站;

步骤4,将二次变电站与其最近变电站相连,再将所连变电站和与它最近的变电站相连,直到所有的变电站都被连接;

步骤5,将变电站与其最近的负载相连,再将所连负载和与它最近的负载相连,直到所有的负载都被连接;

步骤6,设置保护开关,分段开关放置在每个中压馈线段的首端,熔断器放置在每个变电站之后的低压一侧,计算保护装置的投资成本;

步骤7,根据母线初始电压及截面类型,确定截面电流;通过前推回代法进行满足约束条件的潮流计算并确定中低压馈线的尺寸,计算馈线及整流器的投资成本和损耗成本;

步骤8,对网络中各元件可靠性进行评估,计算网络各组成部分因故障造成的各负荷中断时间,并由此计算电能缺供ENS指数,计算可靠性成本;

步骤9,由步骤3至步骤7确定一组配置,计算成本函数和配置的适应度;所得结果若未达到收敛性判别准则,则通过遗传变异回到步骤3,若已达到判别准则即为最后一次迭代;

步骤10,最后一次迭代中的最佳配置即为混合交直流配电网中的最优规划;

所述步骤2中,通过染色体结构的第一行确定安装变电站的候选位置;通过染色体结构的第二行和第三行确定中压馈线最后一段的类型,该中压馈线为选定的变电站供电;通过染色体结构的第四行和第五行确定所选变电站低压侧的类型;

所述步骤8中,网络中每条线路段的故障率由下式确定:

其中,λi为第i个元件的故障率;Lj为第j个负载点的平均负荷;PCM为线路区段上共模故障的百分比;为常见的一个三相三线交流系统中压侧的单模故障率;为关键导体指定数量;

所述步骤8中,第j个负载点的ENS指数由下式计算:

其中,ENSj为第j个负载点的ENS指数;λi为第i个元件的故障率;ri为第i个元件的折扣率;Lj为第j个负载点的平均负荷;Ncom为元件数量;

所述步骤8中,可靠性成本由下式通过ENS指数确定:

式中,CINT为可靠性成本;ENSj为第j个负载点的ENS指数;CICj为第j个负载点的投资成本;NL为负载点数量;

所述步骤9中,成本函数由以下三式确定:

CINVESTMENT=CFMV+CFLV+CCON+CS&F

COPERATION=CINT+CLOSS

式中,OF为总成本;CINVESTMENT为投资成本;COPERATION为运营成本;CFMV为中压馈线投资成本;CFLV为低压馈线投资成本;CCON为整流器投资成本;CS&F为开关和熔断器的投资成本;CINT为可靠性成本;CLOSS为损耗成本。

2.根据权利要求1所述的混合交直流配电网综合规划方法,其特征在于:所述步骤6中保护装置的投资成本函数为:

CS&F=kDC×(NSEC×SECC+NFUSE×FUSEC+NCHSW×CHSWC),

其中,CS&F为开关和熔断器的投资成本;kDC为成本系数;NSEC为分段开关的数量;SECC为分段开关的投资成本;NFUSE为熔断器数量;FUSEC为熔断器的投资成本;NCHSW为转换开关的数量;CHSWC为转换开关的投资成本。

3.根据权利要求1所述的混合交直流配电网综合规划方法,其特征在于:所述步骤7中,中压馈线和低压馈线的成本函数由以下两式确定:

式中,CFMV为中压馈线投资成本;CFLV为低压馈线投资成本;MVICi为第i个中压组件的投资成本;LVICi为第i个低压组件的投资成本;Ni为第i段的导线的数量;di为第i段导体的长度;为低压侧第i段导体类型投资成本;为中压侧第i段导体类型投资成本;NMV为中压组件的数量;NLV为低压组件的数量。

4.根据权利要求1所述的混合交直流配电网综合规划方法,其特征在于:所述步骤7中,由馈线和整流器损耗组成的损耗成本由下式给出:

CLOSS=PLOSS×EP,

式中,CLOSS为损耗成本;PLOSS为总能量损耗;EP为电能价格。

5.根据权利要求1所述的混合交直流配电网综合规划方法,其特征在于:所述步骤7中,所述的约束条件包括母线电压、馈电电流和变电站容量,母线电压应保持在标准水平,馈线电流和变电站容量应小于最大允许限,即需满足以下三个约束方程:

Vmin≤Vbus≤Vmax

其中,Vmin为最小母线电压限制;Vbus为母线电压;Vmax为最大母线电压限制;SSS为配电变电站容量;为最大配电变电站容量;IF为馈线容量;为最大馈线容量。

一种基于遗传算法的混合交直流配电网综合规划方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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