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具体的实现流程如下:
1)首先根据目标年负荷、已有站容量以及事先给定的变电站候选容量集,确定N个新建变电站个数及容量组合方案。
2)在不考虑分布式电源的接入条件下,针对每个方案,基于加权Voronoi图算法对规划区域进行传统变电站规划得到变电站站址容量,及每个变电站的供电范围,作为初始解;
3)计算每个变电站供电范围内的可靠性指标EENS;
4)计算分布式电源接入后的可靠性指标EENS',进而计算各变电站供电范围内的分布式电源的置信容量。
5)变电站容量优化。对满足条件Si cosφ≤Sdxi cosφ+CCD (i )的新建变电站,将其变为容量为Sdxi 的变电站。其中,CCD(i )为第i个变电站供电范围内所有分布式电源的置信容量,Sdxi为变电站可选的下一级待选容量。
6)更新变电站容量,将变电站的有功与分布式电源的置信容量之和视作变电站的等效有功容量,根据上述模型进行变电站选址定容。
7)如果所有变电站站址移动距离小于设定的阈值且变电站容量没有变化,则进入第八步;否则,进行下一次迭代,进入第三步。
8)输出变电站站址,容量,供电范围以及费用。如果所有方案都已遍历,进入第九步;否则,带入下一个方案数据,进入第二步。
9)对N种方案结果按费用大小排序,选择费用最小的方案作为最终规划方案。
4算例验证
本算例为某占地面积63.08 km2的开发区。根据用地规划将其分为368个小区进行空间负荷预测,规划目标为20年,其目标年预测总负荷为744.5 MW。该规划区为无已有站的待规划区。
实现该区域变电站规划所需备选变电站容量为:2×31.5 MVA、2×40 MVA、2×50 MVA、3×40 MVA和3×50 MVA四种规格,功率因数为0.9。
规划区域预测光伏发电额定容量为250.5 MW,风机总台数为378台,每台额定容量为335 kW。风机的切入风速为2.5 m/s,额定风速为12.5m/s,切出风速为25 m/s;平均风速为19.56 km/h,风速分布标准差为10.06 km/h。光伏模型的参数为额定光照强度为1 kW/m2,抽样年数为5万年,故障参数如表3所示。
表3 设备故障率
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