一种基于变电站成本模型的最佳供电半径的选择方法

摘要

本发明涉及一种基于变电站成本模型的最佳供电半径的选择方法，包括以下步骤：1)获取理想变电站建设条件；2)根据变电站建设条件建立变电站成本模型；3)根据变电站成本模型的最终优化模型和条件获得变电站供电半径的最佳选择。与现有技术相比，本发明具有准确、适用范围广等优点。

主权项

一种基于变电站成本模型的最佳供电半径的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取理想变电站建设条件；2)根据变电站建设条件建立变电站成本模型，包括以下步骤：21)计算配电网投资成本C：$C=C_b+C_l^H+C_l^L$C_b＝a_b0+(a_b+b_bΔS)M$C_l^H=(a_l^H+b_l^{H}L)M$L＝βl$C_l^L=(a_l^L+b_l^{L}l)\mathrm{MN}$其中，C_b为变电站投资成本，为进线投资成本，为出线投资成本，a_b0为变电站建设的固定成本，M为变压器台数，a_b为单台变压器的固定成本，b_b为与变压器容量相关的成本系数，ΔS为单台变压器容量，为每条进线的固定成本，为单位长度进线投资成本，L为进线平均长度，β为曲折系数，l为变电站供电半径，为每条出线的成本，为单位长度出线投资成本，N为出线条数；22)计算变电站年运行费用F：F＝F_b+F_l+F_wF_b＝F_K+F₀$F_l=F_l^H+F_l^L$F₀＝ωMΔP₀T$F_w=r_b{C}_b+r_l^H{C}_l^H+r_l^L{C}_l^L$其中，F_b为变电站运行费用，F_l为线路运行费用，F_w为设备维护费用，F_K为负载损耗，F₀为空载损耗，为进线运行费用，出进线运行费用，ω为单位电价，ΔP_d为变压器负载损耗，为变压器功率因数，τ为最大负荷利用小时数，σ为变电站供电区域内的负荷密度，ΔP₀为变压器空载损耗，T为变压器运行的时间，为进线电压等级，r^H为进线单位等效电阻，为进线功率因数，为出线电压等级，r^L为出线单位等效电阻，为出线功率因数，r_b为变电站维护率，为进线维护率，为出线维护率；23)构建目标函数：$\min \mathrm{PVC}=\frac{A}{{\mathrm{\pi l}}^2}[C_b+C_l^H+C_l^L+(F_b+F_l+F_w)(P/F,i,n)]$$(P/F,i,n)=\frac{{(1+i)}^n-1}{{i(1+i)}^{m-1}}$其中，PVC为变电站总成本，A为规划区域的面积，i为电力工业平均收益率，n为规划期年数；24)获得目标函数的约束条件：“N‑1”约束：即当其中一台变压器因故障退出运行时，其余变压器承担全部负荷而不过载，此时变压器容量和台数应满足下式：其中，k为变压器短时允许过载率，容载比约束条件：$R_s=\frac{\mathrm{M\Delta S}}{{\mathrm{\pi l}}^2\sigma }$其中，R_s为容载比；25)获得最终优化模型和条件为：$\mathrm{Obj}.\min \mathrm{PVC}=\frac{A}{{\mathrm{\pi l}}^2}[C_b+C_l^H+C_l^L+(F_b+F_l+F_w)(P/F,i,n)]$其中，R_s min为110kV配电网容载比的最小值，R_s max为110kV配电网容载比的最大值；3)根据变电站成本模型的最终优化模型和条件获得变电站供电半径的最佳选择。