基于线路加固的配电网网架规划模型
Grid Planning Model for Distribution Network Based on Line Reinforcement
DOI: 10.12677/sg.2026.165018, PDF,    科研立项经费支持
作者: 吕晓杰*, 刘树楷, 吴亚雄:中国南方电网有限责任公司,广东 广州;杨金铎:贵州电网有限责任公司,贵州 贵阳;唐惠玲:广东工业大学物理与光电工程学院,广东 广州;吴杰康:广东工业大学自动化学院,广东 广州
关键词: 配电网;极端灾害;网架规划;线路加固;Distribution Network; Extreme Disasters; Grid Planning; Line Reinforcement
摘要: 为提升配电网应对台风等极端灾害的韧性,本文提出一种基于线路加固的配电网网架规划模型。首先,构建线路加固经济指标与功率可达性指标,分别量化加固成本效益与灾害下关键负荷的供电通达能力;进而采用熵权法确定两指标权重,加权得到线路加固重要度,以此筛选关键加固线路。模型同时考虑电源出力、线路传输功率及频率偏差等运行约束。以某沿海城市配电网为算例,采用线性递减惯性权重粒子群算法求解。结果表明,所提方案较传统方案,受损线路长度减少78.81%,断杆数量减少82.35%,负荷恢复时长由15小时缩短至7小时,功率可达性由56.77%提升至92.64%,验证了模型在提升电网抗灾能力与恢复效率方面的有效性。
Abstract: To enhance the resilience of distribution networks against extreme disasters such as typhoons, this paper proposes a grid planning model based on line reinforcement. Two indices are first constructed: the economic index of line reinforcement and the power accessibility index, which respectively quantify the cost-effectiveness of reinforcement and the power supply accessibility for critical loads under disasters. The entropy weight method is then adopted to determine the weights of these two indices, yielding the reinforcement importance of each line for selecting key lines to be strengthened. The model also incorporates operational constraints including power source output, line transmission capacity, and frequency deviation. A coastal city distribution network is taken as a case study, and the linear decreasing inertia weight particle swarm optimization algorithm is employed for solution. Results show that compared with the traditional scheme, the proposed scheme reduces damaged line length by 78.81% and broken pole count by 82.35%, shortens load recovery time from 15 hours to 7 hours, and improves power accessibility from 56.77% to 92.64%, demonstrating the model’s effectiveness in enhancing disaster resistance and restoration capability.
文章引用:吕晓杰, 刘树楷, 吴亚雄, 杨金铎, 唐惠玲, 吴杰康. 基于线路加固的配电网网架规划模型[J]. 智能电网, 2026, 16(5): 163-170. https://doi.org/10.12677/sg.2026.165018

参考文献

[1] 王明渊, 何凯, 王木. 基于配网规划等值曲线的输配电网协调规划[J]. 电力科学与技术学报, 2022, 37(6): 46-54.
[2] 徐小琴, 王博, 赵红生, 杜治, 杨东俊, 李高俊杰, 刘军, 胡钋. 基于交替方向乘子法及最优潮流的输配电网协调规划方法[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48(16): 18-27.
[3] 肖白, 郭蓓. 配电网规划研究综述与展望[J]. 电力自动化设备, 2018, 38(12): 200-211, 217.
[4] 刘志勇, 曾庆彬, 吴晗. 高比例新能源接入的农村配电网网架多目标协同规划方法[J]. 广东电力, 2023, 36(9): 34-42.
[5] 刘伟生, 刘洪, 刘志清, 王飞, 王春义, 崔文婷. 配电网模块化规划体系与方法[J]. 电力系统及其自动化学报, 2019, 31(11): 139-144.
[6] 李楠, 王炜, 马雪, 李芳, 杨帆, 李雪男. 考虑碳交易成本及区域能源优化的配电网扩展规划研究[J]. 科学技术与工程, 2022, 22(8): 3101-3109.
[7] 李楠, 邹晓松, 孙志勇, 王森. 基于改进Dijkstra算法的配电网网架扩展规划[J]. 电力科学与工程, 2020, 36(4): 38-43.
[8] 聂明林, 汪沨, 陈春, 王凌纤, 董旭柱. 考虑可靠性的配电网网架多目标规划[J]. 电力系统及其自动化学报, 2016, 28(1): 10-16.
[9] 施鹏佳, 雷勇, 张林垚, 张良一, 王孝慈, 董树锋. 抗灾型配电网网架规划方法研究[J]. 浙江电力, 2019, 38(6): 46-52.
[10] 高崇, 赵懿祺, 唐俊熙, 张俊潇. 以解决现状电网问题为导向的配电网自动规划方法研究[J]. 电力系统保护与控制, 2018, 46(15): 85-92.
[11] 王文才. 关于智能配电网技术在配电网规划中的具体应用[J]. 经济技术协作信息, 2021(20): 142-142.
[12] 刘超, 王旭阳, 刘娟楠, 王云飞, 吴延琳, 张寓涵, 赵刚. 配电网规划标准体系优化研究[J]. 智慧电力, 2018, 46(4): 93-98.