供电路径优化方法及装置与流程

本发明涉及电网供电，具体涉及供电路径优化方法及装置。

背景技术：

1、城市电网中存在大量的重要用户，如医院和应急指挥中心等，这些重要用户一旦停电将会带来巨大损失，甚至会造成不可估量的后果，因此重要用户的供电路径规划是电网运行方式安排中需要重点关注的问题。现有电网的供电路径决策方案，大多是规划人员凭借经验手动完成的，对于重要用户的上级电源路径和风险管理，是通过“提出方案-校验方案-调整方案”的思路不断迭代，最终得到满足重要用户供电可靠性要求的供电路径规划方案，上述供电路径规划方案的优劣完全依赖于规划人员的经验，规划方案质量无法闭环管理，人力效率整体较低。

2、然而随着城市电网中的重要客户越来越多，对重要客户的供电除了要满足n-1安全准则外，还要求多个供电路径来自不同的220kv变电站，导致仅依靠调整当前接线方式无法使所有重要用户都满足其多个供电路径来自不同220kv的情况。

3、另外，对于当前已有的供电路径无法满足所有重要用户供电可靠性要求、需要对线路进行扩展规划的情况，现有的手动供电路径优化方法需要先对线路进行扩展规划，然后再在扩展后的网架上进行供电路径安排，无法同时完成扩展规划和供电路径优化的步骤，使得到的技术方案未必是最优方案，损失了经济性。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供供电路径优化方法及装置，通过数字化的方式提升重要用户供电路径的可靠性，对现有的供电路径进行优化，提高供电路径优化的质量和路径规划效率，避免了规划人员仅依据经验规划供电路径存在的风险。

2、第一方面，本发明提供一种供电路径优化方法，包括：

3、获取供电路径中若干个用户的重要性级别；

4、根据各个第一级别用户之间供电路径的耦合程度进行分组，得到若干个第一级别用户分组；

5、获取任意一个第一级别用户分组中各个第一级别用户与若干个一级变电站的变压器之间的第一连接关系，以及各个一级变电站的变压器与若干个二级变电站之间的第二连接关系；

6、将优化前供电路径中的第一连接关系和优化后供电路径中的第一连接关系输入目标函数，并令优化后的第一连接关系和优化后的第二连接关系满足约束条件，得到所述各个第一级别用户的优化供电路径。

7、进一步的，所述目标函数的具体表达式为：

8、，

9、其中，为供电路径优化前第个第一级别用户与第个第一级别变电站的变压器之间的第一连接关系，为供电路径优化后第个第一级别用户与第个第一级别变电站的变压器之间的第一连接关系。

10、进一步的，所述令优化后的第一连接关系和优化后的第二连接关系满足约束条件，具体为：

11、优化后各个第一级别用户与各个第一级别变电站的变压器之间的第一连接关系满足第一约束条件；

12、优化后的各个第一级别变电站的变压器与各个第二级别变电站之间的第二连接关系满足第二约束条件；

13、优化后连接相同第二级别变电站与各个第一级别变电站的变压器之间满足第三约束条件；

14、根据优化后的第一连接关系和第二连接关系得到第一级别用户与第二级别变电站之间的第三连接关系，所述第三连接关系满足第四约束条件。

15、其中，所述第一约束条件的具体表达式为：

16、，

17、为供电路径优化后第个第一级别用户与第个第一级别变电站的变压器之间的第一连接关系，为第个第一级别用户在预设地理范围内的第一级别变电站的集合。

18、其中，所述第二约束条件的具体表达式为：

19、，

20、为供电路径优化后的第个第一级别变电站的变压器与第个第二级别变电站之间的第二连接关系，为第个第一级别变电站的变压器可选择连接的第二级别变电站的集合。

21、其中，所述第三约束条件的具体表达式为：

22、，

23、为供电路径优化后第个第一级别变电站的变压器与第个第二级别变电站之间的第二连接关系，为供电路径优化后第个第一级别变电站的变压器与第个第二级别变电站之间的第二连接关系，为同一线路上的第一级别变电站的集合。

24、其中，所述第四约束条件的具体表达式为：

25、，

26、为供电路径优化后第个第一级别用户与第个第二级别变电站之间的第三连接关系，,为第三连接关系的集合，为第一连接关系的集合，为第二连接关系的集合，为第个第一级别用户的供电路径数量。

27、进一步的，所述约束条件还可表示为：

28、，

29、，

30、其中，为供电路径优化后的第个第一级别用户与第个第二级别变电站之间的第三连接关系，，为第一级别变电站的变压器的数量。

31、第二方面，本发明还提供一种供电路径优化装置，包括：

32、用户级别划分模块，用于获取供电路径中若干个用户的重要性级别；

33、用户分组模块，用于根据各个第一级别用户之间供电路径的耦合程度进行分组，得到若干个第一级别用户分组

34、连接关系获取模块，用于获取任意一个第一级别用户分组中各个第一级别用户与若干个一级变电站的变压器之间的第一连接关系，以及各个一级变电站的变压器与若干个二级变电站之间的第二连接关系；

35、供电路径优化模块，用于将优化前供电路径中的第一连接关系和优化后供电路径中的第一连接关系输入目标函数，并令优化后的第一连接关系和优化后的第二连接关系满足约束条件，得到所述各个第一级别用户的优化供电路径。

36、第三方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项供电路径优化方法的步骤。

37、采用上述技术方案的有益效果为：本发明建立了一个提升重要用户供电可靠性的路线优化方法，以扩展规划线路的数目最少为目标，要求重要用户的多个供电路径来自不同的220kv变电站，提高供电路径的可靠性。另外该供电路径优化方法提高了供电路径规划的质量和效率，并避免了人员手动规划存在的供电路径安全风险。

技术特征：

1.一种供电路径优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的供电路径优化方法，其特征在于，所述目标函数的具体表达式为：

3.如权利要求1所述的供电路径优化方法，其特征在于，所述令优化后的第一连接关系和优化后的第二连接关系满足约束条件，具体为：

4.如权利要求3所述的供电路径优化方法，其特征在于，所述第一约束条件的具体表达式为：

5.如权利要求3所述的供电路径优化方法，其特征在于，所述第二约束条件的具体表达式为：

6.如权利要求3所述的供电路径优化方法，其特征在于，所述第三约束条件的具体表达式为：

7.如权利要求3所述的供电路径优化方法，其特征在于，所述第四约束条件的具体表达式为：

8.如权利要求1所述的供电路径优化方法，其特征在于，所述约束条件还表示为：

9.一种供电路径优化装置，其特征在于，包括：

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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项供电路径优化方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种供电路径优化方法及装置，包括：获取供电路径中若干个用户的重要性级别；根据各个第一级别用户之间供电路径的耦合程度进行分组，得到若干个第一级别用户分组；获取任意一个第一级别用户分组中各个第一级别用户与若干个一级变电站的变压器之间的第一连接关系，以及各个一级变电站的变压器与若干个二级变电站之间的第二连接关系；将优化前供电路径中的第一连接关系和优化后供电路径中的第一连接关系输入目标函数，并令优化后的第一连接关系和优化后的第二连接关系满足约束条件，得到所述各个第一级别用户的优化供电路径。通过数字化的方式提升重要用户供电路径的可靠性，提高供电路径优化的质量和路径规划效率。

技术研发人员：徐良德,郭挺,胡林麟,李诗颖,陈中豪,杨悦荣,杨梓晴,梁炜焜
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27