本发明属于抽水蓄能供电，涉及一种抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法。
背景技术：
1、为实现对电力系统的系统正常运行并提供可靠电能，常需要配备大量可调节电源，而抽水蓄能电站作为一种当前较为成熟、经济以及可大规模开发的绿色地毯高效灵活的可调节电源，在调峰调频、事故响应、本地能源消纳以及节能减排等方面发挥着重要作用。然而抽水蓄能电站的建设施工普遍具有规模大，施工工期长，施工设施布置较为分散，施工期用负荷点多、容量大，且布置分散，供电距离远等特点。
2、一般来说，抽水蓄能电站施工供电系统主要承担上水库、下水库、营地区及砂石区系统等工程的施工用电。抽水蓄能电站施工供电系统主要负责各区域末端拥有施工机械、照明、压缩空气、供排水、砂石加工、混凝土生产等多类型负荷的稳定供电，较长的供电半径以及复杂的可波动负荷易导致线路无功功率损耗以及末端电压不稳定。旋转设备、电焊机等特殊设备正常工作时需要从电力系统吸收有功与无功功率从而产生设备必须的交变磁场，然而系统输送一定量有功功率时无功功率增大将会使系统功率因数降低，降低能源利用率。因此，解决上述末端电能质量支撑则将对抽水蓄能电站施工供电系统关键技术的发展提供极大的发展基础。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，主要包括高压施工接入变电站，中压配电网网络单元，为不同用电负荷相对应的低压配电变压器，上库区、营区、下库区、砂石区部分区域以及各区域末端多种类型的用电负荷，同时包含有dg、电容器组、svg、oltc多种电压、无功补偿设备，从而实现整个施工供电系统的经济性设计，在施工供电系统中采用灵活机动柴油发电机后备电源为整个供电系统进行能源补偿。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，它包括如下步骤：
3、s1，整体模型，目标函数主要包含规划投资成本( cinv)和规划运行成本( cope)；上层模型针对配电网中dg、电容器组、svg、oltc设备的选址定容问题，以投资成本最小为目标决策的规划方案；下层模型基于上层决策结果，以规划运行成本最小为目标优化配电网运行变量，配电网分层规划模型表示为：
4、(1)
5、式中：、为上下层目标函数；、、和为上下层约束条件； xinv、 xope分别为投资决策变量和模拟运行变量；由式(1)可知，该模型为单向双层模型，即上层模型为下层传递状态变量，而下层的变量决策和影响上层，通过添加运行成本到上层约束中得以体现；
6、s2，目标函数，(2)
7、式中： lij为支路 ij的长度； l为设备类型标识；、、、、、为对应投资设备待选节点的集合；、、、、、为对应投资设备待选类型集合；、、、、、为对应投资设备单位投资成本系数；、、、、和表示对应投资设备是否安装或安装数量，该项为投资层对应的决策变量，其中为整数变量，其余均为0-1变量，为是否对变压器进行分接头投资；
8、s3，约束条件，
9、s3-1，设备选型约束，
10、(4)
11、该约束表示变压器容量、线路、bess和svg的选型是唯一的，各节点在待选类型集合中只能选择其中一种型号进行投资；
12、s3-2，分组电容器安装节点数量限制束；
13、(5)
14、式中为cb在 j节点安装数量， mcb为cb各节点安装数量限值；
15、s4，运行约束，包括潮流约束、安全约束、变压器节点功率约束、oltc约束、bess运行约束、cb运行约束、静止无功补偿器svg运行约束、dg相关约束和失负荷约束；
16、s5，求解，
17、s5-1，以规划投资成本最小为目标，利用ipso求解设备投资选址定容模型，获得投资规划成本与配电网决策方案相关结果；
18、s5-2，根s5-1配电网决策方案，以规划运行成本最小为目标，利用ipso求解设备投资运行成本，获得下层优化结果，包括配电网运行方案相关结果和投资运行成本；
19、s5-3，根据s5-2配电网运行方案相关结果，求解考虑配电网投资运行的设备投资选址定容模型，获得规划成本和上层优化结果和总投资成本；
20、s5-4，上下层迭代优化，直到满足终止条件。
21、在s2中，运行成本中主要添加弃风、弃光以及失负荷成本，同时考虑配电网各主动管理单元(oltc、bess、cb和svg)的运行成本；
22、(3)
23、式中： ω为运行成本与投资成本之间的转化因子； e为线路集合； btr、 bwtg、 bpvg、 bload分别为系统中所有变压器节点集合、风电节点集合、光伏发电节点集合和负荷节点集合；和分别为支路电流和电阻；∆ t为时段间隔；、为风电和光伏发电数据；、、、、、、、、分别为网损、主网购电、弃风、弃光、失负荷惩罚、oltc调控、cb投切、svg运行、bess运行单位价格；、、和分别表示主网出力、风电出力、光伏发电出力和失负荷有功功率，为运行层对应的部分决策变量，此外决策变量还包括oltc、bess、cb和svc等配电网自身设备为主体的控制变量；、、、分别为oltc调控量、cb投切量、svg调控量和bess调控量。
24、在s4中，潮流约束，
25、(6)
26、(7)
27、(8)
28、式中： xij为支路 ij的电抗； b为系统所有节点集合， bbess、 boltc、 bcb和 bsvc分别为接入了bess、oltc、cb和svg的节点集合；为以 j为首端节点的支路末端节点集合；为以 j为末端节点的支路首端节点集合；为节点 j第 t时段电压；、分别为支路 ij第 t时段有功功率和无功功率；、分别为节点 j所连接bess第 t时段充电功率和放电功率；为节点 i所连接oltc的第 t时段变比，二次侧与一次侧的比值；、、分别为风机、cb、svg无功功率值；、分别为负荷预测无功功率值和失负荷无功功率。
29、在s4中，安全约束，
30、(9)
31、式中：、、分别为节点电压幅值上下限和电流幅值上限。
32、在s4中，变压器节点功率约束，
33、(10)
34、式中：、、和分别为变压器有功功率和无功功率上下限。
35、在s4中，oltc约束，
36、(11)
37、式中：和分别为oltc的可调变比上下限，为oltc在 t时段的变比。
38、在s4中，bess运行约束，包括充放电约束、功率约束和容量约束；
39、充放电约束；
40、(12)
41、功率约束；
42、(13)
43、容量约束；
44、(14)
45、式中：和分别为bess充放电状态；、、和分别为bess充放电功率上下限；为bess第 t时段的荷电状态，和为考虑bess寿命等因素的上下限值；和分别为充放电效率。
46、在s4中，cb运行约束，
47、(15)
48、式中：为节点 j连接cb在 t时段投运组数；为节点 j连接cb组数上限；为每组cb的补偿容量；为操作次数上限。
49、在s4中，静止无功补偿器svg运行约束，
50、(16)
51、式中：和分别为svc补偿功率的上下限。
52、在s4中，dg相关约束和失负荷约束；
53、dg相关约束，
54、(17)
55、考虑了dg的无功补偿能力，其无功补偿能力和分别根据dg变流器最大容量和与连接当前节点 j的dg在 t时段出力和确定；和分别为pv和wt出力上限；
56、失负荷约束，
57、(18)
58、、分别为失负荷有无功功率，为失负荷有功功率比例上限值。
59、本发明的主要有益效果在于：
60、考虑了抽水蓄能电站施工供电系统配电网的电压无功优化，实现配电网调控设备的经济性最优规划，有效适应配电网接入dg和负荷增长的需求，提高配电网整体规划和运行的经济性，促进配电网有序经济性建设投资。
61、解决了抽水蓄能电站施工供电系统中配电网线路无功功率损耗大以及末端电压不稳定的问题；通过考虑施工供电用电负荷的特性进行分析，对施工供电系统的规划设计进行无功、电压的优化设计，从而提高末端电压水平，改善系统电能质量。
62、主要包括高压施工接入变电站，中压配电网网络单元，为不同用电负荷相对应的低压配电变压器，上库区、营区、下库区、砂石区部分区域以及各区域末端多种类型的用电负荷。
63、同时包含有dg、电容器组、svg、oltc多种电压、无功补偿设备，从而实现整个施工供电系统的经济性设计，在施工供电系统中采用灵活机动柴油发电机后备电源为整个供电系统进行能源补偿。
1.一种抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是，它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
5.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
6.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
7.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
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9.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
10.根据权利要求1所述的抽水蓄能施工供电系统配电网电压无功分层规划方法，其特征是：
