基于人機交互的配電網擴展規劃選址方法研究

王 哲，周 鑫，杜 漸，朱銘霞

（1.國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院，江蘇南京 210000；2.江蘇省電力信息技術有限公司，江蘇南京 210000）

電能資源的需求量不斷提升，配電網系統作為較為關鍵的電能資源供給與傳輸網絡，其選址規劃顯得尤為重要。配電網的選址問題將影響電能資源能否得到高效傳輸[1-2]。良好的配電網位置能夠確保電能的完整存儲，并有利于調整電能存儲狀態，獲取良好的電能資源信息。為此，大多數研究學者針對配電網的擴展規劃選址問題進行分析研究，增強配電網選址對電能傳輸的促進作用[3]。

由于配電網擴展規劃選址在選址過程中對于配電網數據及周邊環境的參數需求較大，為此，在操作的過程中需加大對數據的收集力度，并轉化中心數據的操作模式。目前的選址方法研究集中于對配電網信息的調節，同時按照相關的調配原則匹配數據信息，具有良好的選址參數可操作性[4-5]。

傳統基于博弈論的配電網擴展規劃選址方法研究配電網儲能系統的運行策略，并根據研究的運行機制調配配電網的選址方案，構建雙層優化模型解決不同區域的選址問題，實現良好的選址方案研究。傳統考慮可再生分布式電源的配電網擴展規劃選址方法研究了配電網的基礎運行機制，并按照運行特點查找相應的運行數據，設置場景矩陣模擬配電網選址環境，具有較高的真實性。但傳統研究在操作的過程中會產生一系列的數據干擾問題，對于配電網的內部信息運轉關注程度較低，選址的精準度較低[6-8]。針對上述問題，文中提出一種新式基于人機交互的配電網擴展規劃選址方法。該研究能夠在一定程度上提升配電網選址的精準率，優化內部配電網的選址結構，調整選址系統的狀態，獲取良好的結果數據，具有較高的研究價值。

1 配電網數據分析

人機交互能夠在較為復雜的環境中進行自身配置升級，并在第一時間提供數據分析結果，構建良好的數據分辨網絡。文中利用人機交互的操作優勢管理配電網數據的內部狀態，集中分析配電網的基礎數據，具有較高的數據可操作性[9]。

首先構建配電網數據信息收集平臺。將數據信息收集平臺設置為配電網操作的初始通道，在進行配電網數據分析時簡化內部分析步驟，節省操作時間[10]。

構建轉化模式公式：

式中，σ表示轉化結果參數，f為內部信息空間通道參數，fi表示結構轉化信息數據，favg表示內部空間信息數據。

根據上述公式完善配電網的數據信息，并匹配內部配電網檢測信息空間，將位于內部選址地區的配電網信息傳輸至主管理層中等待數據分析[11]。

2 配電網擴展規劃處理

實現配電網數據的分析后，對配電網擴展規劃數據進行處理，解析在不同場景下的配電網信息，并溝通配電網數據與擴展規劃數據之間的聯系[12]。添加配電網信息查詢功能，利用查詢的配電網數據對擴展規劃內容進行深度解析，并利用多負荷單輻射線路規劃配電網處理數據，設置線路圖如圖1所示。

圖1 配電網多負荷單輻射線路規劃圖

配置擴展規劃處理層，管理層級關系，并按照層級信息強化層級數據，確定配電網電源接入點，并將接入點信息與選址信息相連，查找連接數據之間的聯系，并構建聯系查詢公式如下：

式中，Pj表示配電網電源接入點數據，Qj表示選址信息數據，Uj為內部關聯系數，Iij為聯系數據。

經過以上處理后，配置電源信息管理裝置，時刻監管擴展規劃數據的狀態，確保處理數據的安全性，獲取所需的處理數據[13]。

3 基于人機交互的配電網擴展規劃選址

以經過擴展規劃的配電網數據為基礎進行擴展規劃選址操作。管理不同區域的選址信息，將選址信息與配電網信息進行匹配，并搜索配電網附近的環境信息，排除外界信息數據干擾因素，緩解數據間的操作壓力。增強不同區域數據間的協調性，由此方便選址系統的后續操作，并管理配電網輻射線路，構建配電網輻射線路圖如圖2 所示。

圖2 配電網輻射線路圖

選取配電網電源待接點，將待接點信息數據收集至選址信息傳輸通道中，執行傳輸數據清除指令[14-15]。兼顧客觀條件與電源并網規劃的特殊性操作，調配此時的配電網信息源數據，整合數據內容，并加大對選址信息的監控力度。

加快數據收斂速度，并傳導選址信息數據至中心選址空間中，設置數據傳導方程：

式中，M表示傳導參數，Mi為初始追蹤數據，r為配電網附近的數據因素，τ1為進行傳導的次數數據，ΔT表示傳導的時間參數。由此，獲取的傳導數據結果則為最終的選址結果數據[16]。

4 實驗與研究

經過上述研究操作后，為有效研究文中方法的選址性能，將文中選址結果與傳統方法的選址結果進行對比實驗，并根據實驗的比較結果研究文中方法的性能強弱。

該實驗研究利用IEEE14 節點系統作為實驗研究主功能檢測系統，對配電網的周邊無關數據進行清除，時刻檢驗檢測系統的操作可行性，并對可行性原因進行監測。管控收集的配電網位置信息數據，并將位置信息數據與配電網選址數據進行系統調配。管理此刻的系統狀態，根據內部檢測系統的空間信息處理外部配電網數據。時刻保證數據的完整性傳輸，整理傳輸數據的優化規劃方案，改進配電網系統，執行配電網擴展規劃選址方案，達到內部檢測的目的，構建選址規劃圖如圖3 所示。

圖3 選址規劃圖

分配中心配電網基礎信息，并查找配電網位置匹配數據點，將數據點與選址網絡點相結合。利用結合后的數據集中管理內部檢測信息，實施配電網外部選址操作。設置電路分支點，將主要的選址位置信息錄入分支點操作系統中，并監控分支點的狀態。

優化分支點位置信息，整合收集的實驗研究數據，并調整與檢測系統操作不符的數據信息，構建實驗參數如表1 所示。

表1 實驗參數1

根據以上實驗參數進行選址方法性能檢驗，判斷不同選址方法對選址結果的影響。檢驗選址方法的選址位置與標準位置之間的誤差程度，并構建結果差異對比圖如圖4 所示。

圖4 結果差異對比圖

由圖4 可知，文中基于人機交互的配電網擴展規劃選址方法研究的選址位置與標準位置之間的差異程度均小于其他兩種傳統方法。傳統基于博弈論的配電網擴展規劃選址方法研究的選址位置與標準位置之間的差異程度較小，而傳統考慮可再生分布式電源的配電網擴展規劃選址方法研究的選址位置與標準位置之間的差異程度較大。

造成此種差異的主要原因在于文中方法在選址研究的過程中匹配了不同的選址方案，并及時整合了與實驗研究不相符的外部信息，管理數據內部結構，并按照相應的配電網數據轉化規則設置數據轉化任務，集中強化了配電網的擴展規劃選址力度，提升選址的精準率，收集較為可靠的配電網信息數據，具有較強的數據整合能力，縮小其選址的差異程度。

傳統基于博弈論的配電網擴展規劃選址方法研究利用博弈論機制管理配電網的擴展規劃選址信息，并調配信息的匹配空間，選取中心操作效果較強的配電網運行系統聯系配電網數據信息，提高數據信息間的聯系程度，得到的選址結果差異率較小。傳統考慮可再生分布式電源的配電網擴展規劃選址方法研究雖分配了數據信息，但對于配電網的外部信號控制力度較小，造成一定的數據干擾，無法完整安裝外部數據，導致其接收的配電網數據信息的精準率較低，選址差異程度較大。

在實現對選址方法的首次實驗研究后，為更好地驗證文中方法的操作性能，將文中方法的選址耗費時間與傳統方法的選址耗費時間進行對比。利用配電網的內部信息調整空間對實驗參數進行二次調整，并轉變調整的數據形式，管理數據的存儲模式狀態。安裝外側數據管理通道，在通道中傳輸配電網中心數據，保證數據的完整傳輸，實現配電網信息數據的初始管理操作，由于在選址過程中將受風速影響，為此，對風速信息進行研究分析，構建風速曲線圖如圖5 所示。

圖5 風速曲線圖

將操作后的數據調整至空間管理最佳狀態，并設置二次實驗參數如表2 所示。

表2 實驗參數2

集中分配上表參數，結合參數處理模式將需進行處理的參數完整地錄入中心操控系統中等待后續實驗處理，分析不同場景的實驗操作結構，并根據獲取的實驗結果參數構建消耗時間對比圖如圖6所示。

圖6 消耗時間對比圖

由圖6 可知，傳統基于博弈論的配電網擴展規劃選址方法研究消耗的時間較長，傳統考慮可再生分布式電源的配電網擴展規劃選址方法研究消耗的時間較短，而文中基于人機交互的配電網擴展規劃選址方法研究消耗的時間均短于其他倆種傳統方法。由于文中方法在配電網擴展規劃選址的同時深入了解配電網的數據組成，在產生異常情況時能夠及時作出系統控制反應，在異?，F象發生之前制止影響數據的侵入，規劃其內部配電網網絡參數，簡便操作步驟，減少了時間的消耗量。傳統考慮可再生分布式電源的配電網擴展規劃選址方法研究根據再生分布式電源的基礎信息推斷配電網的異常信息位置，并將位置信息收錄至外側保護空間中進行系統保護，防止無關因素的侵擾，具有較短的消耗時間。

5 結束語

文中在傳統配電網擴展規劃選址方法研究的基礎上提出了一種新式基于人機交互的配電網擴展規劃選址方法研究，該研究調整了配電網的擴展規劃選址狀態，同時整理了不同的信息網絡，在較高程度上完善了配電網選址結構，為后續研究提供強有力的數據支撐。實驗結果表明，該方法研究的選址效果明顯優于傳統方法研究的選址效果。