一种配电系统规划方法、系统、设备和存储介质与流程

本发明涉及配电，特别是涉及一种配电系统规划方法、系统、设备和存储介质。

背景技术：

1、对于一个完整的电力系统来说，一般分为发电侧、电网侧和用户侧三部分，在针对用户侧的电力系统设计领域中，特别是关于变压器容量和低压侧(0.4kv)配电系统的设计，目前行业内的用户侧配电系统的规划主要通过单位指标法或需要系数法。

2、变压器的容量是固定的，根据容量大小分等级，无法根据实际需求定制变压器的容量，只能根据实际需求选择等级相近的变压器，且变压器的容量要大于最高用电峰值。单位指标法或需要系数法都属于经验法，由于这种经验式的设计方式在指标和系数取值方面存在不确定性高，造成用户侧的电力系统的设计经济性较差，特别是带来了变压器普遍选型过大的问题。

3、目前公开的技术也有一些涉及根据负荷特性进行优化电力系统设计的方法，但这些方法主要是基于电网侧或者用户侧的高压端，在实际项目中用户侧的配电系统规划，特别是对于变压器容量的确定基本还是基于单位面积指标法和需要系数法，这些方法在各种取值方面也比较保守，导致规划的变压器容量偏高。对于用户侧的用电系统，配电是多级分配的，末端设备的安装容量和用电规律相对容易确定的，特别是对于末端设备，用电曲线比较容易确定，此外，电箱和负荷，上级电箱和下级电箱、变压器和一级电箱之间的连接关系，即拓扑关系，也是可以变化的，能够实现配电系统的优化。所以，为了减少传统设计方法造成的配电系统设计不合理，浪费投资和浪费能源的情况，亟需进行用户侧的配电系统优化。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种合理性和经济性高的配电系统规划方法、系统、设备和存储介质。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种配电系统规划方法，包括如下步骤：

3、s1：获取各负荷节点、新能源节点的负荷曲线；

4、s2：获取负荷节点的分类信息，分类信息包括工况分类；

5、s3：获取各电源节点、负荷节点、新能源节点的位置信息；

6、s4：根据各电源节点、负荷节点、新能源节点的位置信息，将各层级的节点进行连接并调整，获得多个不同的配电方案；在形成配电方案时，上一级节点的负荷曲线由该节点连接的所有下一级节点的负荷曲线叠加而成，通过负荷曲线获得节点的用电峰值；

7、s5：通过优化算法在获得的多个配电方案中进行寻优，输出最优配电方案；

8、s6：在步骤s5获得的最优配电方案中，选取所需配电方案，根据所需配电方案中电源节点、负荷节点、新能源节点的匹配关系以及电源节点的用电峰值，通过优化算法获取每个电源节点内的最优的变压器容量和台数的配置以及变压器与负荷节点、新能源节点的匹配关系，输出优化配电方案；

9、s7：根据负荷节点的工况分类，对步骤s6获得的优化配电方案，通过负荷节点的不同工况校验变压器和各级配电箱的容量，如若不满足安全要求，则调大变压器容量和各级配电箱容量的等级，得到最终的变压器容量和配电方案。

10、作为优选方案，在步骤s1中，通过负荷节点和新能源节点对应类型的用电负荷预测模型输出负荷曲线。

11、作为优选方案，在步骤s2中，负荷节点的分类信息还包括灵活性分类，灵活性分类将负荷节点分为灵活负荷节点和非灵活负荷节点，非灵活负荷节点连接电源节点的一个变压器，灵活负荷节点连接电源节点的两个或两个以上变压器；

12、在步骤s4中，节点连接时仅连接非灵活负荷节点；

13、在步骤s6中，输出优化配电方案后，加入灵活负荷节点，灵活负荷节点连接的电源节点的负荷曲线叠加上该灵活负荷节点的负荷曲线，获得电源节点新的用电峰值，若电源节点的变压器配置容量不小于电源节点新的用电峰值，变压器容量及台数的配置、匹配关系不做调整，输出新的优化配电方案；若电源节点的变压器配置容量小于电源节点新的用电峰值，调整变压器容量的等级，输出新的优化配电方案；

14、在步骤s7中，根据负荷节点的工况分类对新的优化配电方案进行安全校验。

15、作为优选方案，在步骤s2中，工况分类包括平时工况和消防工况；在步骤s7中，获取步骤s6输出的优化配电方案，根据负荷节点的消防工况或平时工况的确保负荷进行相加，得到保证负荷，若电源节点的变压器容量不小于其所连接的所有节点的保证负荷之和，则不做调整；若电源节点的变压器容量小于其所连接的所有节点的保证负荷之和，则将变压器容量向上调一级。

16、作为优选方案，步骤s5和步骤s6的优化算法均采用遗传算法。

17、作为优选方案，在步骤s2中，负荷节点分类还包括电费类型分类，在步骤s4中，负荷节点连接与其电费类型相同的电源节点。

18、作为优选方案，在步骤s5中，根据投资最小、运行能耗最小、运营电费最少或多目标的综合进行寻优。

19、本发明还提供一种配电系统的规划系统，包括：

20、负荷曲线获取模块，用于获取各负荷节点、新能源节点的负荷曲线；

21、分类信息获取模块，用于获取负荷节点的分类信息，分类信息包括工况分类；

22、位置信息获取模块，用于获取各电源节点、负荷节点、新能源节点的位置信息；

23、配电方案生成模块，用于根据各电源节点、负荷节点、新能源节点的位置信息，将各层级的节点进行连接并调整，获得多个不同的配电方案；在形成配电方案时，上一级节点的负荷曲线由该节点连接的所有下一级节点的负荷曲线叠加而成，通过负荷曲线获得节点的用电峰值；

24、第一优化模块，用于通过优化算法在获得的多个配电方案中进行寻优，输出最优配电方案；

25、第二优化模块，用于在第一优化模块获得的最优配电方案中，选取所需配电方案，根据所需配电方案中电源节点、负荷节点、新能源节点的匹配关系以及电源节点的用电峰值，通过优化算法获取每个电源节点内的最优的变压器容量和台数的配置以及变压器与负荷节点、新能源节点的匹配关系，输出优化配电方案；

26、安全校验模块，根据负荷节点的工况分类，对第二优化模块获得的优化配电方案，通过负荷节点的不同工况校验变压器和各级配电箱的容量，如若不满足安全要求，则调大变压器容量和各级配电箱容量的等级，得到最终的变压器容量和配电方案。

27、另外，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的配电系统规划方法。

28、此外，本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时，实现上述的配电系统规划方法。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

30、本发明通过调整电源节点、负荷节点和新能源节点的拓扑关系，形成不同的配电方案，并通过优化算法进行寻优，输出最优配电方案，可降低电源节点的峰值容量，实现配电系统的优化；通过电源节点连接的所有节点的负荷曲线叠加得到电源节点的峰值容量，再通过优化算法对电源节点内的变压器配置进行优化，从而可得到最优最合理最经济的变压器配置，避免变压器选型过大的问题。另外，本发明在规划时，将新能源节点纳入考虑，新能源节点参与电源节点的峰值计算，可进一步降低电源节点的变压器容量预期，实现优化。本发明还进行安全校验，保证规划的配电系统的安全性。