(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111415933.3 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 国网安徽省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 230022 安徽省合肥市蜀山区金寨路 73号 申请人 华北电力大 学 (72)发明人 荣秀婷　吴润东　张辉　胡俊杰　 马浩天　朱刘柱　沈玉明　凌孺　 郭汶璋　程啸　赵迎迎　 (74)专利代理 机构 合肥国和专利代理事务所 (普通合伙) 34131 代理人 张祥骞 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种配电网线路扩展规划方法及其规划结 果评价方法 (57)摘要 本发明涉及一种配电网线路扩展规划方法 及其规划结果评价方法， 与现有技术相比解决了 配电网规划考虑不全的缺陷。 本发 明包括以下步 骤： 配电网基础数据的获取； 新典型日负荷 曲线 的生成； 配电网未来负荷预测； 配电网线路扩展 规划结果的获得。 本发明充分考虑了新型数字基 础设施负荷中可调负荷与不可调负荷的比例， 在 电网高峰时段将可调负荷移至次日低谷时段以 削减峰谷差， 保证了在配电网执行分时电价的情 况下， 在高峰时段电网购电开销的减少， 同时避 免了在传统线路规划方法中为应对最大负荷而 铺设的多余线路。 权利要求书4页 说明书10页 附图5页 CN 114022038 A 2022.02.08 CN 114022038 A 1.一种配电网线路扩展规划方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 11)配电网基础数据的获取： 获取配电网中新型数字基础设施 的元素和元素的负荷特 性， 元素的负荷特性包 含负荷的变化趋势、 负荷数量级和与其在配网中的数量、 配置地 点； 12)新典型 日负荷曲线的生成： 采集配电网各负荷实际运行数据， 以此为基础生成配网 的典型日负荷曲线， 将其可平 移高峰负荷移至次日低谷时段， 以此生成新典型日负荷曲线； 13)配电网未来负荷预测： 以新典型 日负荷曲线和配电网基础数据为基础， 采用配电网 预测模型， 预测配电网未来负荷预测值； 14)配电网线路扩展规划结果的获得： 基于配电网的规划模型与负荷预测值， 得到配电 网线路扩展规划结果。 2.根据权利要求1所述的一种配电网线路扩展规划方法， 其特征在于， 所述新典型 日负 荷曲线的生成包括以下步骤： 21)采集配电网各负荷实际运行数据， 以年负荷数据为基础， 按季节将一年中的负荷曲 线以K‑means聚类方法分为四个聚类， 每个聚类中取一个典型日作为代表， 并对该四个典型 日的负荷进行分析， 以此为基础生成配网的典型日负荷曲线； 22)由于电网中包含灵活性资源， 在电网处于负荷高峰期或低谷期时发挥其灵活性， 使 得负荷在时间或空间上进 行平移； 以可延迟负荷为基础， 在负荷处于日内峰值时， 将其可平 移负荷移至次日低谷时段， 通过 该特点生成新的典型日负荷曲线。 3.根据权利要求1所述的一种配电网线路扩展规划方法， 其特征在于， 所述配电网未来 负荷预测包括以下步骤： 31)建立ARMA预测模型， 设定ARMA(p,q)模型 预测数学表达式如下： Yt＝c+φ1Yt‑1+φ2Yt‑2+...+φpYt‑p+θ1εt‑1+θ2εt‑2+...+θqεt‑q+ εt， 其中， c为常数项， φ为自相关系数， Y为当前值， t、 p、 q为阶数， θ为系数， ε为白噪音过 程； 引入算子L， 写成： φ(L)Yt＝c+θ(L)εt， 其中 φ(L)＝1 ‑φ1L‑φ2L2‑...‑φpLp， θ(L)＝1+θ1L+θ2L2+...+θqLq； 32)检验ARMA模型的平稳性， ARMA过程的平稳性取决于它的自回归部分， 若关于Z的方程： 1‑φ1Z‑φ2Z2‑...‑φpZp＝0的根全部落在单位圆以外时， ARMA(p,q)是一个平稳 过程； 33)为数据建立AR模型； 取自回归阶数的上界 这里用 表示时间节点数N的整 数部分， 采用A IC定 阶方法得到的AR模型的阶数p和自回归系数的估计(a'1,a'2,...a'p)， 计算残差得： 其中： t＝p'+1,p'+2, …,N， 之后得到 近似的ARMA(p,q)模型：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114022038 A 2这里， L＝max(p ’,p,q),a、 b是待定参数， 将自相关系数以及滑动平均系数代入该式， 即 由已知的历史数据预测未来的数据。 4.根据权利要求1所述的一种配电网线路扩展规划方法， 其特征在于， 所述配电网线路 扩展规划结果的获得包括以下步骤： 41)提出配电网规划的目标函数： 设定规划的目标为电网公司在规划过程中的线路投 资与运营成本最低， 故将目标函数定义 为网损支出与线路投资之和最小， 即为： minC＝min(Closs+Cline)， 其中， C为总成本， Closs为网损成本， Cline为线路成本， 在 十年的规划周期中， 该成本需在 每一年达到 当年的最小， 并假设所扩建的线路与初始存在的线路不会因为寿命衰退而退出 运行； 42)提出配电网规划的约束条件： 421)系统潮流约束设定为： 其中， pj为节点j注入有功功率， Pij为线路ij间的有功功率， 为线路ij间的电流平方 值， rij为线路ij间的电阻， gj为线路ij间的电导， 为节点j的电压平方， qj为节点j注入无 功功率， Qij为线路ij间的无功 功率； 422)二阶锥约束为： 423)电压平衡公式为： 424)节点电压约束与线路电流约束表达式为： 425)节点功率平衡为； P5G+PDC‑pj＝Pbuy； 其中， P5G为节点5G基站有功 功率， PDC为节点数据中心有功 功率， Pbuy为节点购电量； 43)提出新型 数字基础设施的运行模型：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114022038 A 3