本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、科學(xué)規(guī)劃是做好配電網(wǎng)建設(shè)改造的重要保障，配電網(wǎng)發(fā)展要與所轄區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展相協(xié)調(diào)；堅(jiān)持城鄉(xiāng)電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃，規(guī)劃范圍全覆蓋，統(tǒng)籌推進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)一體化和公共服務(wù)均等化；堅(jiān)持電網(wǎng)規(guī)劃與市政規(guī)劃相統(tǒng)一，將配電網(wǎng)規(guī)劃納入城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃和土地利用規(guī)劃，合理布局供電設(shè)施，實(shí)現(xiàn)與其它市政基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)同發(fā)展。

2、從市政規(guī)劃的角度看，由于電力廊道的建設(shè)一方面會(huì)影響城市景觀建設(shè)，另一方面電力廊道的建設(shè)可能會(huì)影響用地開發(fā)等城市發(fā)展，影響其他市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)空間，與城市整體發(fā)展規(guī)劃相沖突；因此，市政規(guī)劃對(duì)于城市配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃的要求主要是在滿足電力供應(yīng)的同時(shí)，盡可能少占用電力廊道，保證城市擁有足夠的廊道資源進(jìn)行其他基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和綠化規(guī)劃。

3、從配電網(wǎng)建設(shè)的角度看，占用過少的電力廊道可能導(dǎo)致城市中心區(qū)新增布點(diǎn)、線路廊道困難，局部地區(qū)供電緊張，尤其是在規(guī)劃初期未占用足夠的廊道可能導(dǎo)致未來配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃方案的捉襟見肘，難以保證電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；并且在配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見中提到配電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)滿足“導(dǎo)線一次選定、廊道一次到位、土建一次建成”的原則，適度超前建設(shè)配電網(wǎng)，提高對(duì)負(fù)荷增長的適應(yīng)能力；因此，電網(wǎng)公司往往傾向于規(guī)劃方案能夠占用充足的規(guī)劃廊道，占用了充足的輸電廊道后保證了在未來的規(guī)劃建設(shè)中擁有充足的規(guī)劃方案可供選擇，保證了城市配電網(wǎng)未來發(fā)展的經(jīng)濟(jì)性和可行性；因此如何在有限的街道中選擇有效的電力廊道滿足城市當(dāng)前和未來的電網(wǎng)發(fā)展就顯得尤為重要。

4、綜合考慮電力廊道對(duì)規(guī)劃的影響，一方面能夠利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行規(guī)劃，生成的規(guī)劃方案具有可行性，避免由于廊道占用過多而造成規(guī)劃方案無法通過；另一方面保證電網(wǎng)公司能夠占用合適的廊道資源，保證未來配電網(wǎng)的擴(kuò)展規(guī)劃的合理性和選擇性。

5、在已有的城市配電網(wǎng)規(guī)劃中，往往認(rèn)為所有的城市街道都能夠作為線路規(guī)劃的待選集，并且模型追求目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解導(dǎo)致絕大多數(shù)的規(guī)劃方案往往占用了過多的電力廊道，從而使得規(guī)劃模型生成的初始規(guī)劃方案不符合市政規(guī)劃的要求，難以保證規(guī)劃的合理性和最優(yōu)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方法及系統(tǒng)，基于真實(shí)街道布局，考慮城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃的相關(guān)約束，對(duì)電力廊道進(jìn)行建模表達(dá)，針對(duì)最小負(fù)荷矩和占用最多/最少電力廊道兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合容量、故障等約束，求解得到最終的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方案。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明第一方面提供了一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方法。

4、一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方法，包括：

5、根據(jù)真實(shí)街道布局，對(duì)規(guī)劃方案占用的電力廊道進(jìn)行解析化表達(dá)，構(gòu)建線路占用電力廊道的第一目標(biāo)函數(shù)；

6、以最小負(fù)荷距為第二目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合約束條件，求解得到區(qū)域內(nèi)滿足條件的規(guī)劃方案的最小負(fù)荷矩的值；

7、以松弛后的最小負(fù)荷距的值作為約束，對(duì)所述第一目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，得到城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方案；

8、其中，所述第一目標(biāo)函數(shù)以線路占用最少/最多電力廊道為目標(biāo)函數(shù)。

9、進(jìn)一步的，所述對(duì)規(guī)劃方案占用的電力廊道進(jìn)行解析化表達(dá)是引入決策變量表征在路段上是否建設(shè)線路，從而得到線路占用電力廊道的表達(dá)式。

10、進(jìn)一步的，所述約束條件包括街區(qū)負(fù)荷約束、電網(wǎng)規(guī)劃基本約束、單重故障約束；

11、所述電網(wǎng)規(guī)劃基本約束包括配電線路容量約束、配電線路不分岔約束、配電線路不交叉約束、變電站供電半徑約束、每條街道所允許建設(shè)的線路數(shù)量約束、正常情況下節(jié)點(diǎn)功率平衡式約束和正常情況下變電站出力約束；

12、所述單重故障約束包括單重故障下配電線路容量約束、單重故障下節(jié)點(diǎn)功率平衡式約束、單重故障下變電站出力約束。

13、進(jìn)一步的，所述負(fù)荷距是線路上任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的潮流之和；以最小負(fù)荷距為目標(biāo)函數(shù)，求解得到最小負(fù)荷矩的最優(yōu)值，作為最小負(fù)荷矩的值。

14、進(jìn)一步的，還包括：求解線路占用電力廊道最多時(shí)，增加成本限制約束，所述成本包括線路年投資成本和電力廊道的建設(shè)成本。

15、進(jìn)一步的，所述廊道建設(shè)成本，用于表征廊道占用對(duì)配電網(wǎng)線路規(guī)劃的影響，基于饋線段最優(yōu)路徑長度、電力廊道單位長度投資及線路占用電力廊道情況計(jì)算。

16、進(jìn)一步的，所述求解是根據(jù)線性化處理方法，對(duì)模型中的非線性部分進(jìn)行處理，將整個(gè)模型轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，再通過cplex求解器求解模型。

17、本發(fā)明第二方面提供了一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃系統(tǒng)。

18、一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃系統(tǒng)，包括構(gòu)建模塊、求解模塊和規(guī)劃模塊：

19、構(gòu)建模塊，被配置為：根據(jù)真實(shí)街道布局，對(duì)規(guī)劃方案占用的電力廊道進(jìn)行解析化表達(dá)，構(gòu)建線路占用電力廊道的第一目標(biāo)函數(shù)；

20、求解模塊，被配置為：以最小負(fù)荷距為第二目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合約束條件，求解得到區(qū)域內(nèi)滿足條件的規(guī)劃方案的最小負(fù)荷矩的值；

21、規(guī)劃模塊，被配置為：以松弛后的最小負(fù)荷距的值作為約束，對(duì)所述第一目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，得到城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方案；

22、其中，所述第一目標(biāo)函數(shù)以線路占用最少/最多電力廊道為目標(biāo)函數(shù)。

23、本發(fā)明第三方面提供了計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方法中的步驟。

24、本發(fā)明第四方面提供了電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的一種考慮電力廊道的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方法中的步驟。

25、以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果：

26、本發(fā)明從市政規(guī)劃和配電網(wǎng)建設(shè)兩個(gè)角度，考慮線路占用電力廊道對(duì)城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃的影響，構(gòu)建占用最多/最少電力廊道兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)，基于最小負(fù)荷矩和約束條件，求解得到最終的城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃方案。

27、本發(fā)明考慮實(shí)際城市配電網(wǎng)的特點(diǎn)，基于真實(shí)街道布局，優(yōu)化結(jié)果適應(yīng)性強(qiáng)，具有較高的工程參考價(jià)值。

28、本發(fā)明完成了對(duì)電力廊道的建模?？梢詫⑵渥鳛槟繕?biāo)函數(shù)或約束應(yīng)用于城市配電網(wǎng)線路規(guī)劃模型中。

29、本發(fā)明應(yīng)用優(yōu)先目標(biāo)規(guī)劃法處理最小負(fù)荷矩和占用最多/最少電力廊道這兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)，保證了規(guī)劃結(jié)果更能夠分別符合市政規(guī)劃和電力公司的現(xiàn)實(shí)需求。

30、本發(fā)明在利用優(yōu)先目標(biāo)規(guī)劃法處理兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)時(shí)，根據(jù)對(duì)第一層目標(biāo)的松弛度不同得到多個(gè)可行的結(jié)果，符合現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃人員的實(shí)際需求。

31、本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的成本作為目標(biāo)函數(shù)也給予了相應(yīng)的處理措施，可以充分考慮廊道對(duì)配電網(wǎng)線路規(guī)劃的影響。

32、本發(fā)明采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，通過將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為相對(duì)簡單的線性問題來提高計(jì)算機(jī)求解的能力。

33、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。