[发明专利]一种基于和声搜索算法的变电站工程动态选址规划方法

权利要求书

1.一种基于和声搜索算法的变电站工程动态选址规划方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、建立变电站选址定容模型，该模型将成本费用目标及变电站与负荷点隶属关系目标设为优化目标；

B、通过和声搜索算法对区域范围内的变电站基础设施进行变电容量优化及成本优化；

C、实现变电站优化迭代，得到项目建设选址规划最优方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于和声搜索算法的变电站工程动态选址规划方法，其特征在于：

步骤A中，成本费用目标函数为：

其中，Cs_n、Ct_n、Clink_n分别为各阶段的变电站成本费用、变压器成本费用、变电站与负荷点间的网损费用；N为项目规划阶段总数；an为各阶段所包含年数；

变电站成本费用为：

Cs_n＝Cs₀[r₀(1+r₀)^m/(1+r₀)^m-1]·an+Cop

其中，Cs₀为变电站原始建设成本；r₀为贴现率；m为变电站折旧年限；Cop为变电站的年平均运营管理费用；

变压器成本费用为：

Ct_n＝Ct₀[r₀(1+r₀)^m/(1+r₀)^m-1]·an+Cops

其中，Ct₀为变压器原始建设成本，Cops为变压器的年平均运营管理费用；

变电站与负荷点间的网损费用为：

其中，β为网损系数；β₁为规划期内电价均值；β₂为线路每公里电阻；β₃为各阶段供电小时数；U为当前所处电压等级；为功率因数；P_kp为第k个变电站对第p个负荷点的传输功率值；dis_kp为第k个变电站与第p个负荷点之间的空间距离。

3.根据权利要求2所述的一种基于和声搜索算法的变电站工程动态选址规划方法，其特征在于：对于高压、超高压变电站系统，变电站与负荷点间的空间距离为：

其中，rad为坐标系弧度化函数；x为经度lng、纬度lat数值；a、b为两点间纬度、经度弧度制距离值；dis为变电站与负荷点间的空间距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于和声搜索算法的变电站工程动态选址规划方法，其特征在于：步骤A中，变电站与负荷点隶属关系目标函数为：

其中，T_total为变电站与负荷点隶属关系变更目标函数；L_k，p，n为含变电站数、负荷点数、阶段数在内的三维矩阵，该式通过连接状态改变，统计隶属关系变更次数。

5.根据权利要求1所述的一种基于和声搜索算法的变电站工程动态选址规划方法，其特征在于：步骤A中，变电站选址定容模型的约束条件包括逻辑关系约束、最大容量约束、潮流约束与区域条件约束；

(1)逻辑关系约束

(11)变电站空间位置不变，变压器数量随阶段递增，约束表达式为：

Loc_newsta(x_k，y_k)_n＝C

0≤T₁≤T₂≤T_n≤T_Max

其中，Loc_newsta(x_k，y_k)_n为变电站空间位置不变，时间内连续存在控制函数；T_n为变电站内变压器数量的递增逻辑性约束；T_Max为变电站内变压器最大数量；C为常量；

(12)假设电网内负荷点任一阶段均应与邻近唯一变电站相连接，但存在阶段性调整可能性，约束表达式为：

其中，K为负荷点周边变电站遍历取值，第p个负荷点无论与哪个变电站连接，连接状态取值均为1，未连接的变电站取值为0；Link_k，p，n为第n阶段第k个变电站与第p个负荷点的连接状态取值；

(2)最大容量约束为：

POWS_k，n≤α·T_k，n·POW_t

其中，POWS_k，n为第n阶段变电站k对外输出功率；α为负载率；T_k，n为第n阶段变电站内变压器数量；POW_t为一台变压器的输出功率；

(3)潮流约束为：

其中，POW_k，p，n为第n阶段变电站k对负荷点p输出功率；

(4)区域约束条件为：

其中，x、y分别为区域经度值、纬度值；lng1、lng2分别为限制区域最大经度值、最小经度值；lat1、lat2为限制区域最大纬度值、最小纬度值。