申请/专利权人：国网山东省电力公司滨州供电公司;国家电网有限公司

申请日：2021-10-15

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN113919228B

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;G06F111/06;G06F113/04;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.06.21#实质审查的生效;2022.01.11#公开

摘要：本发明提供一种5G基站与配电网网架双层规划方法及终端机，具体涉及电力系统规划技术领域，包括：构建配电网初始网架；对5G基站中储能装置进行建模；确定双层配电网网架规划模型；对双层规划模型进行求解；获得最终网架规划结果。将5G基站配置的储能电池与电网进行供需互动，对峰谷电价差进行合理利用，在基站用电峰值时由储能电池提供部分电量，可以利用储能装置特性实现削峰填谷，降低基站运营成本，提高电力负荷的运行稳定性。本发明所提出的方法能够合理地利用5G基站中的储能装置与电网进行供需互动，可以在用电低谷期储存能量和用电高峰期释放能量，对峰谷电价差进行合理利用，很大程度地降低了配电网的运行成本。

主权项：1.一种5G基站与配电网网架双层规划方法，其特征在于，方法包括：步骤1.构建配电网初始网架；步骤2.对5G基站中储能装置进行建模；步骤3.确定双层配电网网架规划模型；采用双层规划模型，将5G基站与电网供需互动的配电网网架规划配置为第一层规划模型，以年网络综合成本最小为目标；配置电动汽车充电站和分布式电源的选址定容为第二层规划模型；步骤3中，配置第一层规划模型包括：目标函数：MinF1＝Cinv+Cmain+Cenv+Coper式中：Cinv表示年投资成本，指新建线路、变电站、分布式电源以及5G通讯网络基站所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值；Cmain表示线路、变电站、分布式电源和5G基站所需的年维护成本；Cenv表示环境污染补偿费用；Coper表示向上级电网购电的成本；Cinv＝Cline+Csub+CDG+C5G+CEV 式中：Cline表示新建线路所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值；Csub表示新建变电站所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值；CDG表示新建分布式电源所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值；C5G表示新建5G通讯网络基站所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值；CEV表示新建电动汽车充电站所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值；表示j类型线路li的决策变量，为“0-1”状态变量，0代表本条线路不建设，1代表要投建；表示j类型的线路li单位长度的投资成本，单位：万元千米；Li表示线路li的长度，单位：千米；d表示折现率；T表示网架的使用寿命周期；xsi,j表示j类型变电站si的决策变量，为“0-1”状态变量，0代表该变电站不建设，1代表要投建；Csi,j表示j类型的变电站si的投资成本，单位：万元；xWTi,j表示j类型风力发电站WTi的决策变量，为“0-1”状态变量，0代表该风力发电站不建设，1代表要投建；CWTi,j表示j类型风力发电站WTi的投资成本，单位：万元；xPVi,j表示j类型光伏发电站PVi的决策变量，为“0-1”状态变量，0代表该光伏发电站不建设，1代表要投建；CPVi,j表示j类型光伏发电站PVi的投资成本，单位：万元；x5Gi表示5G通讯网络基站5Gi的决策变量，为“0-1”状态变量，0代表该5G通讯网络基站不建设，1代表要投建；C5Gi表示5G通讯网络基站5Gi的投资成本，单位：万元；xe表示电动汽车充电站的决策变量，为“0-1”状态变量，0代表该电动汽车充电站不建设，1代表要投建；CE-fix为电动汽车充电站建设的固定成本；PEVe为e节点新建充电站的额定容量；CE-vab为建设充电站单位容量的可变成本；Cmain＝αlCline+αsCsub+αDGCDG+α5GC5G+CE-opePEVe式中，αl表示线路的年维护费用系数；αs表示变电站的年维护费用系数；αDG表示分布式电源的年维护费用系数；α5G表示5G通讯网络基站的年维护费用系数；CE-ope是充电站单位容量的年维护费用；PEVe为e节点新建充电站的额定容量；步骤3中，配置第二层规划模型包括：设置目标函数：MinF2＝CEV+CE-opePEVe+CDG+αDGCDG+C'oper式中，C’oper是电动汽车充电站和分布式电源的运行费用；设置约束条件：1配电网节点功率平衡约束；2节点电压约束；3配电网连通性约束；4配电网辐射状约束，网架拓扑结构为第一层规划结果；5电动汽车充电站的容量需求约束； 式中，Pde为电动汽车的充电容量需求，可以根据规划水平年的电动汽车电池组需求来确定；配置充电站容量约束；对于节点充电站，其建设规模必须满足节点容量的上下限约束；Pmin,e≤PEVe≤Pmax,e式中，Pmax,e、Pmin,e分别为充电站安装容量上、下限；步骤4.对双层规划模型进行求解；步骤5.获得最终网架规划结果。

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