一种基于数据驱动的配电网规划方法及系统与流程

本发明涉及配电网规划，特别涉及一种基于数据驱动的配电网规划方法及系统。

背景技术：

1、传统的规划方法大多以经济为导向，规划时在保障电力系统供电可靠性的基础上，投建及运行成本是筛选方案的主要因素，但在当前的低碳背景下，必须考虑碳排放约束，兼顾规划方案的经济性与低碳性，力求做到碳电协同规划；另一方面，在新型电力系统中，源荷双侧高度互动，供需平衡基础理论面临挑战，电源侧由于大量分布式新能源的接入，会导致波动性增加，负荷侧的用电行为将受到碳交易市场的影响，通过用电成本的方式改变负荷曲线，同时用户参与需求响应的行为也受到其主观影响，因此系统平衡机制由“确定性发电跟踪不确定性负荷”转变为“不确定发电与不确定性负荷双向匹配”，这些因素将导致源-荷不确定性加剧。

2、因此在研究新型电力系统的规划问题时应当考虑上述不确定性因素的影响，并采取合适的算法来应对不确定性，使得规划方案具备一定的鲁棒性。因此，面对以上问题和挑战，应该结合新型电力系统的形态特征，改进传统的规划方法，建立一套适用于新型电力系统的优化规划技术。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提出一种基于数据驱动的配电网规划方法及系统，以解决上述的至少一个问题。

2、本发明一方面提出一种基于数据驱动的配电网规划方法，所述方法包括：

3、基于条件深度卷积对真实数据和随机噪声进行特征提取，并把提取到的特征进行拼接，以根据拼接后的特征生成新能源出力及负荷功率的场景；

4、基于新能源出力及负荷功率的场景构建配电网双层规划模型，所述配电网双层规划模型包括上层配电网模型和下层用户侧模型；

5、采用数据驱动的改进并行列与约束生成算法对所述上层配电网模型和所述下层用户侧模型中的规划问题进行求解；

6、基于隶属度函数建立设备利用率评价体系，以根据所述设备利用率评价体系对配电网设备的至少一项指标进行优化。

7、综上，根据上述的基于数据驱动的配电网规划方法，通过综合数据驱动与传统优化方法优势，在考虑源荷不确定性的背景下保证电力系统规划的经济性和低碳性，进一步提高电力系统规划有效性，为新能源大规模接入的电力系统规划方案提供有效参考。具体为：基于条件深度卷积生成对抗网络的数据驱动方法迁移新能源发电场景数据并预测多能源负荷，而后建立配电网双层规划模型，其中上层通过计算潮流情况及边际成本制定电价，并基于拉格朗日系数理论得到用户碳价格，下层问题以价格为边界条件，从而优化用户用能行为，调整负荷以平衡购能成本和用能舒适性；最后基于两阶段鲁棒优化方法，采用改进的并行列与约束生成算法求解配电网双层规划问题；通过隶属度函数建立设备利用率评价体系，量化分析供电可靠性、网络结构、负荷特性和电网建设裕度等方面因素，为配电网规划方案提供实际评价手段。

8、本发明另一方面提出一种基于数据驱动的配电网规划系统，所述系统包括：

9、深度提取模块，用于基于条件深度卷积对真实数据和随机噪声进行特征提取，并把提取到的特征进行拼接，以根据拼接后的特征生成新能源出力及负荷功率的场景；

10、双层模型构建模块，用于基于新能源出力及负荷功率的场景构建配电网双层规划模型，所述配电网双层规划模型包括上层配电网模型和下层用户侧模型；

11、规划问题求解模块，用于采用数据驱动的改进并行列与约束生成算法对所述上层配电网模型和所述下层用户侧模型中的规划问题进行求解；

12、指标优化模块，用于基于隶属度函数建立设备利用率评价体系，以根据所述设备利用率评价体系对配电网设备的至少一项指标进行优化。

13、本发明另一方面还提供一种可读存储介质，包所述可读存储介质存储一个或多个程序，该程序被执行时实现如上述的一种基于数据驱动的配电网规划方法。

14、本发明另一方面还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，其中：

15、所述存储器用于存放计算机程序；

16、所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现如上述的一种基于数据驱动的配电网规划方法。

17、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。

技术特征：

1.一种基于数据驱动的配电网规划方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的配电网规划方法，其特征在于，所述基于条件深度卷积对真实数据和随机噪声进行特征提取，并把提取到的特征进行拼接，以根据拼接后的特征生成新能源出力及负荷功率的场景的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的基于数据驱动的配电网规划方法，其特征在于，所述基于新能源出力及负荷功率的场景构建配电网双层规划模型，所述配电网双层规划模型包括上层配电网模型和下层用户侧模型的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的基于数据驱动的配电网规划方法，其特征在于，所述基于新能源出力及负荷功率的场景构建配电网双层规划模型，所述配电网双层规划模型包括上层配电网模型和下层用户侧模型的步骤还包括：

5.根据权利要求4所述的基于数据驱动的配电网规划方法，其特征在于，所述采用数据驱动的改进并行列与约束生成算法对所述上层配电网模型和所述下层用户侧模型中的规划问题进行求解的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的基于数据驱动的配电网规划方法，其特征在于，所述采用数据驱动的改进并行列与约束生成算法对所述上层配电网模型和所述下层用户侧模型中的规划问题进行求解的步骤还包括：

7.根据权利要求6所述的基于数据驱动的配电网规划方法，其特征在于，所述基于隶属度函数建立设备利用率评价体系，以根据所述设备利用率评价体系对配电网设备的至少一项指标进行优化的步骤还包括：

8.一种基于数据驱动的配电网规划系统，其特征在于，所述系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出一种基于数据驱动的配电网规划方法及系统，该方法包括：基于条件深度卷积对真实数据和随机噪声进行特征提取，并把提取到的特征进行拼接，以根据拼接后的特征生成新能源出力及负荷功率的场景；基于新能源出力及负荷功率的场景构建配电网双层规划模型，所述配电网双层规划模型包括上层配电网模型和下层用户侧模型；采用数据驱动的改进并行列与约束生成算法对所述上层配电网模型和所述下层用户侧模型中的规划问题进行求解；基于隶属度函数建立设备利用率评价体系，以根据所述设备利用率评价体系对配电网设备的至少一项指标进行优化。本申请能够提高电力系统规划有效性，为新能源大规模接入的电力系统规划方案提供有效参考。

技术研发人员：沈增祥,徐云龙,赵慧慧,钟灵军,陈飘
受保护的技术使用者：杭州鸿晟电力设计咨询有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19