[发明专利]一种受端特高压网架双阶段优化方法

说明书

本发明公开了一种受端特高压网架双阶段优化方法，其中该方法包括两个阶段：在第一阶段中，综合考虑受端交流系统强度、电压稳定性和网络损耗的量化指标，构建三目标优化模型，基于归一化方法、标量化方法和Delphi方法求解模型，并结合实际工程确定受端特高压落点优化布局方案；在第二阶段中，以第一阶段的优化结果为基础，基于短路电流水平分析受端网架结构的薄弱环节，采用性能代价比指标搜索针对薄弱环节的最优调整方案，并通过反复的搜索‑校验迭代求解受端网架结构优化调整方案。

技术领域

本发明涉及电力系统规划领域，尤其涉及一种受端特高压网架双阶段优化方法。

背景技术

全球能源互联网旨在充分利用风能、太阳能等清洁能源，推动世界能源结构转型，解决化石能源枯竭、气候变化和环境污染等问题，是实现未来社会、经济可持续发展的必要途径。特高压电网技术作为全球能源互联网发展的关键支撑技术，其规划和运行将关系到跨区域甚至全球范围内能源供应的安全性。随着特高压输电技术的发展和电网的逐步建设，受端地区的受电容量和比例不断增加，特高压电网接入对受端系统的安全稳定性和运行经济性的影响越来越明显。不合理的接入方案和受端网架结构不仅会增加网络损耗，降低运行经济性，而且会加重受端潮流和短路电流水平，导致电气设备过载和电压稳定等问题。因此，在全球能源互联网发展、特高压电网建设的过程中，应充分考虑其对受端系统的影响，进行合理地规划。

受端特高压网架规划涉及到整个受端系统的运行经济性和安全稳定性等多个方面，各方面需要同时考虑并加以权衡，传统具有单一优化目标的规划方法难以描述其间的复杂关系，需要采用多目标优化的方法进行规划。同时，受端特高压网架规划又是一个多阶段的问题，其包含落点布局和网架结构调整两个具有明显先后顺序的阶段，需要先确定特高压落点布局再调整受端网架结构。此外，由于电网规模庞大、结构复杂，其规划问题具有复杂的约束条件以及高维、非线性的特点。因此，从实际规划需求和问题本身特性来看，受端特高压网架规划是一个多目标、多阶段、非线性、受约束的高维混合整数规划问题，其规划模型的构建和求解都具有一定的挑战性。

目前，对于受端特高压网架规划问题的研究还不够丰富和深入，缺少一套广泛采用的标准和方法，多数基于工程人员的现场经验，通过大量的仿真试验对可行方案进行对比分析，由于优化的搜索方向不够明确，不具有针对性，工作量较大且结果不够理想。

发明内容

本发明的目的就是解决上述问题，提供一种受端特高压网架双阶段优化方法，综合考虑经济性和安全性的量化指标，对特高压落点布局和受端网架结构进行优化，在保证特高压接入后受端电网安全稳定的基础上，提高运行经济性。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

本发明公开了一种受端特高压网架双阶段优化方法，包括：

(1)采集当前实际电网的相关数据，综合考虑受端交流系统强度、电压稳定性和网络损耗的量化指标，构建多目标优化模型；

(2)基于归一化方法、标量化方法和Delphi方法分别求解模型，并结合实际工程确定受端特高压落点优化布局方案，作为第一阶段的优化结果；

(3)以第一阶段的优化结果为基础，基于短路电流水平分析受端网架结构的薄弱环节，采用性能代价比指标搜索针对薄弱环节的最优调整方案，作为第二阶段优化的结果；

(4)综合两个阶段的优化结果，形成最终的受端特高压网架优化方案。

进一步地，所述步骤(1)中，当前实际电网为待优化的受端电网，需采集的相关数据包括受端电网和特高压线路的结构参数和运行参数。

进一步地，所述步骤(1)中，多目标优化模型具体为：