考虑经济性和可靠性的抗灾型骨干网架规划方法

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.21013

发电技术 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (3): 425-430.DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.21013

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考虑经济性和可靠性的抗灾型骨干网架规划方法

罗春辉¹, 邹同华¹, 瞿纲举¹, 汤涛²

^1.湖南省送变电工程有限公司, 湖南省长沙市 410015
^2.智能电网运行与控制湖南省重点实验室(长沙理工大学), 湖南省长沙市 410114

收稿日期:2022-11-26 出版日期:2023-06-30 发布日期:2023-06-30
作者简介:罗春辉(1991)，男，硕士，工程师，研究方向为电网差异化规划、电动汽车入网(V2G)关键技术、面向园区微网的综合能源系统运行规划、电力经济与电力市场，chluo@hnu.edu.cn；
邹同华(1994)，男，硕士，助理工程师，主要研究方向为输变电工程项目管理、电力系统规划与可靠性，zouth@hnu.edu.cn；
瞿纲举(1975)，男，教授级高级工程师，研究方向为面向大电网安全的系统保护、阻断连锁故障蔓延的故障预警和主动保护、电力线路故障测距与定位，285727525@qq.com；
汤涛(1989)，男，博士，讲师，研究方向为小电流接地系统故障选线与定位、智能配电网单相接地故障保护，ttqzh0102@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51737002);湖南省自然科学基金项目(2020JJ5584);湖南省教育厅创新平台开放基金项目(19K003)

A Planning Method for Anti-disaster Backbone Grid Considering Economy and Reliability

Chunhui LUO¹, Tonghua ZOU¹, QU Gangju¹, Tao TANG²

^1.Hunan Electric Power Transmission and Transformation Engineering Co. , Ltd. , Changsha 410015, Hunan Province, China
^2.Hunan Province Key Laboratory of Smart Grids Operation and Control (Changsha University of Science and Technology), Changsha 410114, Hunan Province, China

Received:2022-11-26 Published:2023-06-30 Online:2023-06-30
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(51737002);Natural Science Foundation of Hunan Province(2020JJ5584);Innovation Platform Open Fund Project of Education Department of Hunan Province(19K003)

摘要/Abstract

摘要：

建设抗灾型骨干网架对增强极端自然灾害下电力系统的供电能力具有重要意义。为此，提出一种兼顾经济性和可靠性的抗灾型骨干网架规划方法。首先，采用全寿命周期内的加固成本和减损效益来表征规划方案的经济性和可靠性，以骨干网架单位加固成本对原始网架产生的单位减损效益最大为目标函数，并以网络拓扑连通性和系统安全运行为刚性约束，构建抗灾型骨干网架优化模型。其次，通过改进的纵横交叉优化(improved crisscross optimization，ICSO)算法求解该模型，寻求最优规划方案。最后，通过IEEE 30节点系统的仿真分析验证了所提方法的有效性。

关键词: 电网规划, 抗灾型骨干网架, 全寿命周期成本, 纵横交叉优化(CSO)

Abstract:

The construction of anti-disaster backbone grid is of great significance to enhance the power supply capacity of power system under extreme natural disasters. Comprehensively considering economy and reliability, a planning method for anti-disaster backbone grid was proposed. The economy and reliability of the planning scheme were expressed as the strengthened cost and the benefit from loss reduction in life cycle. The objective function was to maximize the unit benefit from loss reduction of the original grid caused by the unit strengthened cost of backbone grid. Taking the network connectivity and safe operation of power system into account, a planning model for anti-disaster backbone grid was established. The model was solved by the improved crisscross optimization (ICSO) algorithm to find the optimal planning scheme. Finally, the effectiveness of the proposed method was verified by the simulation analysis of the IEEE 30-bus system.

Key words: power grid planning, anti-disaster backbone grid, life cycle cost, crisscross optimization (CSO)

中图分类号:

TK 01

罗春辉, 邹同华, 瞿纲举, 汤涛. 考虑经济性和可靠性的抗灾型骨干网架规划方法[J]. 发电技术, 2023, 44(3): 425-430.

Chunhui LUO, Tonghua ZOU, QU Gangju, Tao TANG. A Planning Method for Anti-disaster Backbone Grid Considering Economy and Reliability[J]. Power Generation Technology, 2023, 44(3): 425-430.

图/表 4

图1 基于ICSO算法的骨干网架搜索流程

Fig. 1 Backbone network search process based on ICSO algorithm

图2 IEEE 30节点系统骨干网架最优规划方案

Fig. 2 Optimal planning scheme of IEEE 30-bus backbone network

图3 不同算法最优方案的收敛曲线比较

Fig. 3 Convergence curve comparison of optimal schemes of different algorithms

图4 不同算法最优方案的收敛时间比较

Fig. 4 Convergence time comparison of optimal schemes of different algorithms

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A Planning Method for Anti-disaster Backbone Grid Considering Economy and Reliability

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