低压配电网设备配置方案优化方法、装置、终端及介质与流程

本技术涉及配电控制，尤其涉及一种低压配电网设备配置方案优化方法、装置、终端及介质。

背景技术：

1、随着低压配电网运行过程中对用户供电可靠性的要求逐步提高。为了降低供电中断的频率和提高可靠性，闭环操作已成为最常用、最有效的手段之一。

2、传统的闭环操作可能导致电压差过大，从而引发闭环电流增加，可能导致电气设备过载和继电保护故障等安全问题。但近年来，随着科技的不断进步，lcb(low voltageconnection box，移动式低压接触盒)以及scltd(mobile seamless closed-loop device，移动式无缝闭环负载传递装置)等移动式闭环设备的研发与投入为低压配电网闭环操作提供了新的解决方向，为了保证闭环操作的效果，需要合理规划低压配电网闭环设备的配置方案，然而，目前的闭环设备配置方案都是通过规划人员基于自身的专业知识分析得出的，导致配置方案的质量容易受规划人员知识水平影响，存在闭环操作时容易出现配电网状态失稳的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种低压配电网设备配置方案优化方法、装置、终端及介质，用于解决现有的配电网闭环设备配置方案容易受规划人员知识水平影响导致的稳定性差的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本技术第一方面提供了一种低压配电网设备配置方案优化方法，包括：

3、根据目标配电网区域中的负荷节点集合，获取所述负荷节点集合中各个负荷节点的节点运行数据和节点位置信息；

4、根据所述节点位置信息，确定所述负荷节点的地理特征信息，并基于各个所述负荷节点的地理特征信息，构建地理特征信息矩阵；

5、根据预设的区域分区数量，基于所述地理特征信息矩阵，通过k-medoids算法对各个所述负荷节点进行聚类，以根据聚类结果得到若干个的聚类中心点，其中，所述聚类中心点的数量与所述区域分区数量相同；

6、计算所述负荷节点与所述聚类中心点的距离值，以根据所述距离结合各个分区的节点数量约束条件，将所述负荷节点归类到各个分区中；

7、构建闭环设备配置方案优化模型，其中，所述闭环设备配置方案优化模型中包含有配电网停电量改善最大化及成本最小化的目标函数；

8、将所述节点运行数据输入至所述闭环设备配置方案优化模型，以分区为单位，通过所述闭环设备配置方案优化模型的运算，输出各个分区的闭环设备配置方案。

9、优选地，所述闭环设备配置方案优化模型具体为：

10、f＝o1·f1+o2·f2

11、

12、

13、

14、式中，f是综合指标值；f1是配电网络区域的年度停电改善指标，f2是配电网区域的年度成本指标，o1和o2分别是所述年度停电改善指标和成本指标的权重，pbefore以及pafter表示所述目标配电网区域在规划闭环设备之前和之后整个区域的年度累积停电量，cmax与cmin分别是成本样本中的最大值和最小值，cplan为配置方案规划成本，num1以及num2分别是第一闭环设备与第二闭环设备的总数，q1与q2是单个第一闭环设备和单个第二闭环设备的年度维护成本，ur表示运输总距离,x1表示单位距离的运输成本，tr,1和tr,2分别是在第r天进行第一闭环设备和第二闭环设备操作的次数，d1与d2分别是单个第一闭环设备和单个第二闭环设备的单次操作成本，er是使用第一闭环设备和第二闭环设备带来的电缆花费成本，z1为单个第一闭环设备的投资成本，z2为单个第二闭环设备的投资成本。

15、优选地，所述输出各个分区的闭环设备配置方案之后还包括：

16、根据预设的种群寻优算法，初始化多个种群对象，其中，每个种群对象分别对应一个闭环设备配置方案；

17、通过所述闭环设备配置方案优化模型，分别计算各个种群对象的综合指标值，以根据所述综合指标值，结合所述种群寻优算法进行迭代寻优，直至满足预设的迭代终止条件时，停止迭代，并输出当前的最优种群对应的闭环设备配置方案。

18、优选地，所述种群寻优算法为塘鹅优化算法。

19、优选地，所述计算所述负荷节点与所述聚类中心点的距离值具体包括：

20、通过预设的加权等效距离计算式，计算所述负荷节点与所述聚类中心点的加权等效距离。

21、优选地，所述加权等效距离计算式具体为：

22、c(k,sp)＝x1·a(k,sp)+x2·b(k,sp)

23、

24、b(k,sp)＝dist(ssp,3,λk,3)

25、式中，a(k,sp)代表第sp个节点与第k个聚类中心之间的地理直线距离；b(k,sp)代表第sp个节点与第k个聚类中心之间的流量路径长度；c(k,sp)代表第sp个节点与第k个聚类中心之间的加权等效距离，ssp,1及ssp,2分别代表第sp个节点的第一地理特征信息与第二地理特征信息，ssp,3代表第sp个节点的节点序号，λk,1及λk,2分别代表第k个聚类中心点的第一地理特征信息与第二地理特征信息，λk,3第k个聚类中心点的节点序号。

26、优选地，所述负荷节点集合的构建方式具体包括：

27、遍历目标配电网区域内的各个负荷节点，根据所述负荷节点的负荷等级信息，将各个所述负荷节点添加到对应负荷等级的节点集合中，以得到若干个负荷节点集合。

28、本技术第二方面提供了一种低压配电网设备配置方案优化装置，包括：

29、节点信息获取单元，用于根据目标配电网区域中的负荷节点集合，获取所述负荷节点集合中各个负荷节点的节点运行数据和节点位置信息；

30、地理特征矩阵构建单元，用于根据所述节点位置信息，确定所述负荷节点的地理特征信息，并基于各个所述负荷节点的地理特征信息，构建地理特征信息矩阵；

31、节点聚类单元，用于根据预设的区域分区数量，基于所述地理特征信息矩阵，通过k-medoids算法对各个所述负荷节点进行聚类，以根据聚类结果得到若干个的聚类中心点，其中，所述聚类中心点的数量与所述区域分区数量相同；

32、节点分区单元，用于计算所述负荷节点与所述聚类中心点的距离值，以根据所述距离结合各个分区的节点数量约束条件，将所述负荷节点归类到各个分区中；

33、模型构建单元，用于构建闭环设备配置方案优化模型，其中，所述闭环设备配置方案优化模型中包含有配电网停电量改善最大化及成本最小化的目标函数；

34、配置方案输出单元，用于将所述节点运行数据输入至所述闭环设备配置方案优化模型，以分区为单位，通过所述闭环设备配置方案优化模型的运算，输出各个分区的闭环设备配置方案。

35、本技术第三方面提供了一种低压配电网设备配置方案优化终端，包括：存储器和处理器；

36、所述存储器用于存储与本技术第一方面提供的一种低压配电网设备配置方案优化方法相对应的程序代码；

37、所述处理器用于执行所述程序代码，以实现如本技术第一方面提供的一种低压配电网设备配置方案优化方法。

38、本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中保存有与如本技术第一方面提供的一种低压配电网设备配置方案优化方法相对应的程序代码。

39、从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：

40、本技术提供的技术方案先根据目标配电网区域内的负荷节点的地理位置以及负荷情况，将目标配电网区域划分为若干个分区，然后建立了闭环设备配置方案优化模型，综合考虑可靠性效益与经济性成本的目标函数，对闭环设备在各分区中的数量和位置进行优化规划，通过闭环设备配置方案优化模型的运算，输出各个分区的闭环设备配置方案，以便工作人员参考模型输出闭环设备配置方案进行闭环设备配置，克服了现有的配电网闭环设备配置方案规划容易受规划人员知识水平影响的局限，提高了配电网闭环设备配置方案效果的稳定性。