[发明专利]一种基于成本的电网降损方案优选方法

说明书

技术领域

本发明属于电网降损技术领域，尤其涉及一种基于成本的电网降损方案优选方法。

背景技术

电力行业是国家经济发展支撑行业，由于现有技术水平的不足以及资源利用的不合理，电力行业普遍存在资源利用率、电源结构不合理、能源消耗大以及传输消耗大等问题，一方面，我国经济保持快速发展，社会对电量的需求持续增长，另一方面，在我国电力行业中占主体的火电受煤炭资源减少、环境要求提高的影响其应用收到诸多限制。对此，电力行业一方面寻求新能源发电技术、提高现有发电技术以缓解用电压力，一方面希望从资源利用率以及降低损耗等方面来提高电网整体的效率。电网降损即通过技术手段或者管理手段优化电网规划运行，进而降低传输损耗以及能源消耗。现有降损方法中由于涉及到复杂多变的现场环境以及各种实际需求的相互影响，因此其研究内容通常都是针对特定场合或设备提出的单一降损措施或者针对电网模型提出的概念性研究意见，缺乏基于电网整体的能够实际实施的降损方案，虽然我国在电网实际运用中总结了数量众多的降损方法，但尚难以作出合理选择利用，降损效果不理想。

发明内容

基于上述现状，本发明的目的在于提供一种能够实际应用的电网降损方案优选方法，其在考虑降损方法的效果的基础上结合各项综合指标以能够甄选出满足需求的最优方案组合。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种基于成本的电网降损方案优选方法，包含下列步骤，

步骤1)在调查、分析、校验该区域的各类基本配电网信息的基础上，根据生成的包含多种降损措施组合的降损方案集合，建立领域结构；

降损方案集合为：

其中，f_i指第i个降损方案改造备选方案；G指互斥性，即同一种类的降损措施的不同实施方案在配电网中的实施是不可能同时发生的约束；其中i＝1,2,...,6；以此对应着缩短低压线路、无功补偿、平衡三相负荷、更换变压器容量、更换变压器型号、更换线路截面积这六种配电网降损措施；表示第i中将孙措施种类中第j种可行方案；

步骤2)确定n_ini种初始降损方案，给定算法参数并输入，置禁忌表TL＝φ；

步骤3)计算目标函数F＝LCC_if_i，选取目标函数值最小的方案作为当前最优方案X^best＝X⁰并将初始降损方案列入禁忌表中；目标函数

其中

其中LCC_i为第i个配电网降损备选方案的综合成本值；CI_i为配电设备i的降损成本；CO_ik、CF_ik、CD_ik分别为第k年由设备i造成的运行维护成本、故障成本与拆除回收成本；n为设备总数量；N为运行年限；r_Dk为第k年的贴现率r_Dk＝(1+r_I)^1-k,r_I为利率；r_DN为运行年限最后一年的贴现率；ΔB_1k、ΔB_2k、ΔB_3k分别为第k年由损耗电量引起的售电费用损失、等效GDP值与碳排放罚金；和分别为第k年第a台变压器和第b条线路的年电能损耗；a_all和b_all分别为变压器总台数和线路总条数；K₀为运行年限第一年的电量与GDP转换系数，为第m年的GDP增长率；为用电量增长与GDP增长率ρ_GDP的关系式；α_k、β_k、γ_k分别是指电力工业碳排放比重系数(一般取值0.4)、待降损省份的电力系统碳排放比重系数、待降损配电网的碳排放比重系数；η_f指配电网电源中火电所占比重；为第k年全国各行业的总碳排放额度；

步骤4)产生n_nei种相邻方案，相邻方案是根据领域结构中不同变量内的变动而产生，相邻方案与初始方案只在一个变量上发生了变化，且禁忌表中的降损方案不能作为相邻方案；

步骤5)计算各个相邻方案的约束条件指标集，其是否满足约束条件集，对于不满足约束条件的相邻方案，在其目标函数中附加上极大的惩罚值；其中约束条件集及其指标可表示为，