一种输电线路规划方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种输电线路规划方法、装置及电子设备。

背景技术

为满足社会经济发展和绿色环保需求，风电、水电和太阳能发电等可再生能源发展迅速。可再生能源以集中式或分布式的方式接入电网电源侧及负荷侧，接入比例不断提高，有效推动了能源结构优化进程，有助于实现可持续发展。具有间歇性、波动性出力特征的可再生能源大规模接入电网后，其将深刻影响电力系统的结构和运行方式，具体表现为：电网潮流分布改变、含分布式可再生能源的节点负荷需求不确定性提高、含集中式可再生能源的节点出力波动性增强等。

而现有的输电网规划方案中，基于最高负荷运行场景和典型运行场景实现，忽略了可再生能源渗透率较低时，其并网对电力系统的不确定性影响，由此导致未考虑可再生能源渗透率提高后出现的新的运行场景，导致所输出的输电网规划方案中对输电线路的扩容决策的规则方案存在不准确的情况。

因此，亟需一种能够对输电线路进行准确规划的技术方案。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种输电线路规划方法、装置及电子设备，包括：

一种输电线路规划方法，所述方法包括：

获得输电网的当前规划数据，所述当前规划数据包含当前线路数据、当前负荷数据和当前发电数据，其中，所述当前线路数据至少包含多个输电通道中的始末节点和已建线路；

至少根据所述当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，所述潮流运行模型至少以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标；

分别对每个所述初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化，以得到每个所述初始运行场景下所述潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，所述潮流规划结果至少包含：每个所述输电通道中每回线路的目标潮流数据；

根据所述目标潮流数据，获得所述输电网在每个所述初始运行场景的输电线路利用率，所述输电线路利用率表征：为缓解所述初始运行场景中的阻塞每个所述输电通道被利用的概率；

根据所述输电线路利用率，在多个所述初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景；

根据所述目标运行场景，构建所述输电规划模型，所述输电规划模型至少以每个所述输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以所述输电网的规划费用值为优化目标；

对所述输电规划模型进行优化，以得到所述规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，所述输电线路规划结果至少包含：所述输电网中每个所述输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。

上述方法，优选的，所述方法还包括：

将所述输电线路规划结果与所述当前线路数据进行比对，以得到比对结果；

在所述比对结果表征所述输电线路规划结果与所述当前线路数据中的已建线路不匹配的情况下，根据所述输电线路规划结果，对所述当前线路数据中的已建线路进行修改，并重新执行所述步骤：至少根据所述当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，直到所述输电线路规划结果与所述当前线路数据中的已建线路相匹配。

上述方法，优选的，根据所述输电线路利用率，在多个所述初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景，包括：

根据所述输电线路利用率，获得每个所述初始运行场景下对应的输电线路综合利用率，所述输电线路综合利用率表征：为缓解所述初始运行场景中的阻塞所述输电网中的所有所述输电通道被利用的综合概率；

根据所述输电线路综合利用率以及每个所述初始运行场景的发生概率，获得每个所述初始运行场景的场景规划效益值；

在多个所述初始运行场景中，筛选出所述场景规划效益值满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景。

上述方法，优选的，所述场景规划效益值满足预设的严重阻塞条件，包括：

所述场景规划效益值大于预设的严重阻塞场景规划效益阈值。

上述方法，优选的，所述输电规划模型还以每个所述输电通道中每回线路确定建设所对应的规划阶段为决策变量。

上述方法，优选的，对所述输电规划模型进行优化，以得到所述规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，包括：

对所述输电规划模型进行优化，以得到每个所述规划阶段上所述规划费用值最小时对应的输电线路规划结果；

其中，所述输电线路规划结果至少包含：在每个所述规划阶段所述输电网中每个所述输电通道中每回线路是否建设的规划结果。

上述方法，优选的，所述潮流运行模型具有约束模型，所述潮流运行模型的约束模型为至少关于所述初始运行场景下负荷系统的总负荷、每条所述输电通道中每回线路的线路潮流、每条所述输电通道中每回线路的线路容量、发电机组的发电功率、需求侧设备的响应功率、平衡节点的电压相角的约束条件。

上述方法，优选的，所述输电规划模型具有约束模型，所述输电规划模型的约束模型为至少关于每个所述输电通道中的线路的回数、每个所述输电通道中的线路的建设时序、每个所述输电通道中的线路的建设状态、所述输电网的实际费用值、所述目标运行场景下负荷系统的总负荷、每条所述输电通道中每回线路的线路潮流、每条所述输电通道中每回线路的线路容量、发电机组的发电功率、需求侧的响应功率、平衡节点的电压相角的约束条件。

一种输电线路规划装置，所述装置包括：

数据获得单元，用于获得输电网的当前规划数据，所述当前规划数据包含当前线路数据、当前负荷数据和当前发电数据，其中，所述当前线路数据至少包含多个输电通道中的始末节点和已建线路；

潮流模型构建单元，用于至少根据所述当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，所述潮流运行模型至少以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标；

潮流模型优化单元，用于分别对每个所述初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化，以得到每个所述初始运行场景下所述潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，所述潮流规划结果至少包含：每个所述输电通道中每回线路的目标潮流数据；

利用率获得单元，用于根据所述目标潮流数据，获得所述输电网在每个所述初始运行场景的输电线路利用率，所述输电线路利用率表征：为缓解所述初始运行场景中的阻塞每个所述输电通道被利用的概率；

场景筛选单元，用于根据所述输电线路利用率，在多个所述初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景；

规划模型构建单元，用于根据所述目标运行场景，构建所述输电规划模型，所述输电规划模型至少以每个所述输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以所述输电网的规划费用值为优化目标；

规划模型优化单元，用于对所述输电规划模型进行优化，以得到所述规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，所述输电线路规划结果至少包含：所述输电网中每个所述输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。

一种电子设备，包括：

存储器，用于存储应用程序及所述应用程序运行所产生的数据；

处理器，用于执行所述应用程序，以实现：

获得输电网的当前规划数据，所述当前规划数据包含当前线路数据、当前负荷数据和当前发电数据，其中，所述当前线路数据至少包含多个输电通道中的始末节点和已建线路；

至少根据所述当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，所述潮流运行模型至少以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标；

分别对每个所述初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化，以得到每个所述初始运行场景下所述潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，所述潮流规划结果至少包含：每个所述输电通道中每回线路的目标潮流数据；

根据所述目标潮流数据，获得所述输电网在每个所述初始运行场景的输电线路利用率，所述输电线路利用率表征：为缓解所述初始运行场景中的阻塞每个所述输电通道被利用的概率；

根据所述输电线路利用率，在多个所述初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景；

根据所述目标运行场景，构建所述输电规划模型，所述输电规划模型至少以每个所述输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以所述输电网的规划费用值为优化目标；

对所述输电规划模型进行优化，以得到所述规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，所述输电线路规划结果至少包含：所述输电网中每个所述输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。

由上述方案可知，本申请提供的一种输电线路规划方法、装置及电子设备中，通过获得输电网中多个输电通道中的已建线路等规划数据，就可以根据这些规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，而这些潮流运行模型以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标，由此，在分别对每个初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化之后，就可以得到每个初始运行场景下潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，此时的潮流规划结果至少包含：每个输电通道中每回线路的目标潮流数据，基于此，通过获得输电网在每个初始运行场景的输电线路利用率，就可以根据输电线路利用率，在多个初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景，由此，针对这些目标运行场景就可以构建以每个输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以输电网的规划费用值为优化目标的输电规划模型，再对输电规划模型进行优化之后，就可以得到规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，这些输电线路规划结果中至少包含：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。可见，本申请中基于输电网的规划数据通过为缓解阻塞所实现的输电线路利用率来筛选输电网的阻塞严重的运行场景，并不再单靠最高负荷运行场景和典型运行场景实现输电线路规划，而是根据筛选出的这些运行场景规划出能够使得规划费用最小的输电线路，由此提高输电线路规划的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种输电线路规划方法的流程图；

图2为本申请实施例一提供的一种输电线路规划方法的另一流程图；

图3为本申请实施例二提供的一种输电线路规划装置的结构示意图；

图4为本申请实施例二提供的一种输电线路规划装置的另一结构示意图；

图5为本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图；

图6为本申请适用于输电网规划时的示例图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参考图1，为本申请实施例一提供的一种输电线路规划方法的实现流程图，该方法可以适用于能够进行数据处理的电子设备中，如计算机或服务器等。本实施例中的技术方案主要用于提高对输电网中的输电线路进行规划的准确性。

具体的，本实施例中的方法可以包括以下步骤：

步骤101：获得输电网的当前规划数据。

其中，当前规划数据可以包含当前线路数据、当前负荷数据和当前发电数据，当前线路数据可以理解为输电网的网络拓扑数据，其中至少包含有多个输电通道中的始末节点以及输电通道中的已建线路，还可以包含有已建线路的回数、输电通道中的输电线路的电纳、容量、线路建设费用和维护成本等数据，而当前负荷数据可以理解为输电网的负荷数据，包含输电网各节点在各个运行场景下的系统预测总负荷，当前发电数据可以理解为输电网的发电数据，包含输电网各节点对应的发电机组的类型、容量、最小出力(功率)和单位发电报价等数据。

步骤102：至少根据当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型。

其中，初始运行场景可以理解为输电网所可能存在的运行场景，本实施例中针对输电网所可能存在运行场景分别构建潮流运行模型。由此，输电网可能有多少个初始运行场景，本实施例中相应构建出多少个潮流运行模型。

具体的，本实施例中每个初始运行场景下对应的潮流运行模型至少以输电网中各节点的发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标。

进一步的，每个初始运行场景下对应的潮流运行模型中还包含有输电网中各节点的发电机组的单位发电报价以及需求侧设备的单位响应补偿费用等变量。

具体实现中，潮流运行模型具有约束模型，潮流运行模型的约束模型为至少关于初始运行场景下负荷系统的总负荷、每条输电通道中每回线路的线路潮流、每条输电通道中每回线路的线路容量、发电机组的发电功率、需求侧设备的响应功率、平衡节点的电压相角的约束条件。

步骤103：分别对每个初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化，以得到每个初始运行场景下潮流成本值最小时对应的潮流规划结果。

具体的，本实施例中对每个潮流运行模型进行优化是指：将潮流运行模型输出的运行成本值最小化，而在运行成本最小化的情况下，潮流运行模型具有最优解，该最优解即为潮流规划结果，其中至少包含有：每个输电通道中每回线路的目标潮流数据。

例如，本实施例中可以采用商业求解器等方式对每个潮流运行模型分别进行求解优化，以得到每个潮流运行模型在其运行成本值最小时所对应的目标潮流数据。

其中，目标潮流数据中可以包含有每个输电通道的潮流功率。

需要说明的是，本实施例中对每个潮流运行模型进行求解优化是在其约束模型中的约束条件被满足的情况下实现的。

步骤104：根据目标潮流数据，获得输电网在每个初始运行场景的输电线路利用率。

其中，输电线路利用率表征：为缓解初始运行场景中的阻塞每个输电通道被利用的概率。

具体实现中，本实施例中可以针对每个初始运行场景，分别根据输电网中每个输电通道的潮流功率计算出输电线路利用率。进一步的，本实施例中可以在每个输电通道的潮流功率的基础上结合每个输电通道的初始容量和新扩建容量进行计算，以得到每个初始运行场景下的输电线路利用率。

步骤105：根据输电线路利用率，在多个初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景。

其中，本实施例中可以通过输电线路利用率计算出能够表征每个初始运行场景的阻塞状态的参数值，进而根据这样的参数值在多个初始运行场景中筛选出满足严重阻塞条件的目标运行场景，即严重阻塞的场景。

具体的，本实施例中可以通过以下方式筛选出目标运行场景：

首先，根据输电线路利用率，获得每个初始运行场景下对应的输电线路综合利用率，该输电线路综合利用率可以表征：为缓解初始运行场景中的阻塞输电网中的所有输电通道被利用的综合概率，例如，将对应于同一初始运行场景下的输电线路利用进行加和，进而得到输电线路综合利用率；

之后，根据输电线路综合利用率以及每个初始运行场景的发生概率，获得每个初始运行场景的场景规划效益值，其中，该场景规划效益值能够表征相应初始运行场景下输电网的阻塞状态，如严重阻塞或非严重阻塞等状态，例如，本实施例中可以通过将每个初始运行场景的发生概率与该初始运行场景下对应的输电线路综合利用率进行相乘，就可以得到每个初始运行场景的场景规划效益值；

最后，在多个初始运行场景中，筛选出场景规划效益值满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景。

具体的，本实施例中可以判断每个初始运行场景的场景规划效益值是否满足预设的严重阻塞条件，进而将场景规划效益值满足严重阻塞条件的初始运行场景筛选出来作为目标运行场景，即严重阻塞运行场景。

例如，本实施例中可以对初始运行场景的场景规划效益值是否大于预设的严重阻塞场景规划效益阈值进行判断，在场景规划效益值大于严重阻塞场景规划效益阈值的情况下，就可以将相应的初始运行场景确定为严重阻塞运行场景，实现严重阻塞运行场景的筛选。

步骤106：根据目标运行场景，构建输电规划模型。

其中，输电规划模型至少以每个输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以输电网的规划费用值为优化目标。

具体的，本实施例中在实现输电网规划中，是以最小化包括输电网在严重阻塞场景下的运行费用、输电线路投资成本和维护成本为目标。基于此，本实施例中构建以输电网的规划费用值为优化目标的输电规划模型，其中的规划费用值可以由输电网的运行费用、投资成本以及维护成本等加和组成。

需要说明的是，决策变量中每回线路是否建设是指：线路是否进行扩容建设。

具体实现中，输电规划模型具有约束模型，输电规划模型的约束模型为至少关于每个输电通道中的线路的回数、每个输电通道中的线路的建设时序、每个输电通道中的线路的建设状态、输电网的实际费用值、目标运行场景下负荷系统的总负荷、每条输电通道中每回线路的线路潮流、每条输电通道中每回线路的线路容量、发电机组的发电功率、需求侧的响应功率、平衡节点的电压相角的约束条件。

步骤107：对输电规划模型进行优化，以得到规划费用值最小时对应的输电线路规划结果。

具体的，本实施例中对输电规划模型进行优化是指：将输电规划模型输出的规划费用值最小化，而在规划费用值最小化的情况下，输电规划模型具有最优解，该最优解即为输电线路规划结果，其中至少包含有：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。

需要说明的是，输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设是指：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行扩容建设。如果线路进行建设，是指对该线路进行扩容建设，而如果线路不进行建设是指该线路不进行扩容建设。

例如，本实施例中可以采用商业求解器等方式对输电规划模型进行求解优化，以得到输电规划模型在其规划费用值最小时所对应的输电线路规划结果。

需要说明的是，本实施例中对输电规划模型进行求解优化是在其约束模型中的约束条件被满足的情况下实现的。

由上述方案可知，本申请提供的一种输电线路规划方法中，通过获得输电网中多个输电通道中的已建线路等规划数据，就可以根据这些规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，而这些潮流运行模型以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标，由此，在分别对每个初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化之后，就可以得到每个初始运行场景下潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，此时的潮流规划结果至少包含：每个输电通道中每回线路的目标潮流数据，基于此，通过获得输电网在每个初始运行场景的输电线路利用率，就可以根据输电线路利用率，在多个初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景，由此，针对这些目标运行场景就可以构建以每个输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以输电网的规划费用值为优化目标的输电规划模型，再对输电规划模型进行优化之后，就可以得到规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，这些输电线路规划结果中至少包含：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。可见，本申请中基于输电网的规划数据通过为缓解阻塞所实现的输电线路利用率来筛选输电网的阻塞严重的运行场景，并不再单靠最高负荷运行场景和典型运行场景实现输电线路规划，而是根据筛选出的这些运行场景规划出能够使得规划费用最小的输电线路，由此提高输电线路规划的准确性。

在一种实现方式中，本实施例中在步骤107之后还可以包含以下步骤，如图2中所示：

步骤108：将输电线路规划结果与当前线路数据进行比对，以得到比对结果，在比对结果表征输电线路规划结果与当前线路数据中的已建线路不匹配的情况下，执行步骤109。

具体的，本实施例中将输电线路规划结果中确定进行建设的线路与当前线路数据中的已建线路进行匹配，以获得到能够表征输电线路规划结果中确定进行建设的线路相对于已建线路是否存在新扩容建设的线路的比对结果。

步骤109：根据输电线路规划结果，对当前线路数据中的已建线路进行修改，并重新执行步骤102，由此重新根据修改的当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，直到步骤108中判断出输电线路规划结果与当前线路数据中的已建线路相匹配。

具体的，本实施例中可以将输电线路规划结果中确定进行建设的线路修改为当前线路数据中的已建线路，由此，将经过优化的确定进行建设的线路作为新的已建线路重新对输电网的线路进行规划。

而在比对结果表征输电线路规划结果与当前线路数据中的已建线路匹配的情况下，就可以直接输出输电线路规划结果。

需要说明的是，步骤108中如果判断出输电线路规划结果中确定进行建设的线路相对于已建线路存在新扩容建设的线路，那么说明输电网中可能仍然存在严重阻塞场景，所以才在输电线路规划结果中需要对线路进行扩容建设，此时的输电线路规划结果可能仍然不准确，因此，为了进一步提高线路规划准确性，本实施例中将输电线路规划结果中确定进行建设的线路修改为当前线路数据中的已建线路，进而通过迭代的对输电网进行线路规划，从而逐步完善输电网的输电线路规划结果，当输电线路规划结果中不再进行新的线路扩容建设或不存在阻塞程度高于输电阻塞阈值的严重阻塞场景时，就可以得到输电网的最优的规划结果，由此最大程度上提高线路规划的准确性。

在一种实现方式中，输电规划模型还以每个输电通道中每回线路确定建设所对应的规划阶段为决策变量。例如，线路确定建设的年份或月份等规划阶段。

基于此，步骤107中在对输电规划模型进行优化时，就可以得到每个规划阶段上规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，如第一年的输电线路规划结果和第二年的输电线路规划结果，等等。

相应的输电线路规划结果至少包含：在每个规划阶段输电网中每个输电通道中每回线路是否建设的规划结果。例如，第一年中每个输电通道中每回线路是否建设的规划结果、第二年以及其他规划年份中每个输电通道中每回线路是否建设的规划结果。

参考图3，为本申请实施例二提供的一种输电线路规划装置的实现流程图，该装置可以配置在能够进行数据处理的电子设备中，如计算机或服务器等。本实施例中的技术方案主要用于提高对输电网中的输电线路进行规划的准确性。

具体的，本实施例中的装置可以包括以下单元：

数据获得单元301，用于获得输电网的当前规划数据，当前规划数据包含当前线路数据、当前负荷数据和当前发电数据，其中，当前线路数据至少包含多个输电通道中的始末节点和已建线路；

潮流模型构建单元302，用于至少根据当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，潮流运行模型至少以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标；

潮流模型优化单元303，用于分别对每个初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化，以得到每个初始运行场景下潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，潮流规划结果至少包含：每个输电通道中每回线路的目标潮流数据；

利用率获得单元304，用于根据目标潮流数据，获得输电网在每个初始运行场景的输电线路利用率，输电线路利用率表征：为缓解初始运行场景中的阻塞每个输电通道被利用的概率；

场景筛选单元305，用于根据输电线路利用率，在多个初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景；

规划模型构建单元306，用于根据目标运行场景，构建输电规划模型，输电规划模型至少以每个输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以输电网的规划费用值为优化目标；

规划模型优化单元307，用于对输电规划模型进行优化，以得到规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，输电线路规划结果至少包含：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。

由上述方案可知，本申请实施例二提供的一种输电线路规划装置中，通过获得输电网中多个输电通道中的已建线路等规划数据，就可以根据这些规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，而这些潮流运行模型以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标，由此，在分别对每个初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化之后，就可以得到每个初始运行场景下潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，此时的潮流规划结果至少包含：每个输电通道中每回线路的目标潮流数据，基于此，通过获得输电网在每个初始运行场景的输电线路利用率，就可以根据输电线路利用率，在多个初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景，由此，针对这些目标运行场景就可以构建以每个输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以输电网的规划费用值为优化目标的输电规划模型，再对输电规划模型进行优化之后，就可以得到规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，这些输电线路规划结果中至少包含：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。可见，本申请中基于输电网的规划数据通过为缓解阻塞所实现的输电线路利用率来筛选输电网的阻塞严重的运行场景，并不再单靠最高负荷运行场景和典型运行场景实现输电线路规划，而是根据筛选出的这些运行场景规划出能够使得规划费用最小的输电线路，由此提高输电线路规划的准确性。

在一种实现方式中，本实施例中的装置还可以包括以下单元，如图4中所示：

结果匹配单元308，用于：将所述输电线路规划结果与所述当前线路数据进行比对，以得到比对结果；在所述比对结果表征所述输电线路规划结果与所述当前线路数据中的已建线路不匹配的情况下，根据所述输电线路规划结果，对所述当前线路数据中的已建线路进行修改，并重新触发潮流模型构建单元302，以重新根据所述当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，直到结果匹配单元308中判断出所述输电线路规划结果与所述当前线路数据中的已建线路相匹配。

进一步的，结果匹配单元308在判断出在比对结果表征输电线路规划结果与当前线路数据中的已建线路匹配的情况下，就可以直接输出输电线路规划结果。

在一种实现方式中，场景筛选单元305具体用于：根据所述输电线路利用率，获得每个所述初始运行场景下对应的输电线路综合利用率，所述输电线路综合利用率表征：为缓解所述初始运行场景中的阻塞所述输电网中的所有所述输电通道被利用的综合概率；根据所述输电线路综合利用率以及每个所述初始运行场景的发生概率，获得每个所述初始运行场景的场景规划效益值；在多个所述初始运行场景中，筛选出所述场景规划效益值满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景。

可选的，所述场景规划效益值满足预设的严重阻塞条件，包括：

所述场景规划效益值大于预设的严重阻塞场景规划效益阈值。

在一种实现方式中，所述输电规划模型还以每个所述输电通道中每回线路确定建设所对应的规划阶段为决策变量。

基于此，规划模型优化单元307具体用于：对所述输电规划模型进行优化，以得到每个所述规划阶段上所述规划费用值最小时对应的输电线路规划结果；其中，所述输电线路规划结果至少包含：在每个所述规划阶段所述输电网中每个所述输电通道中每回线路是否建设的规划结果。

在一种实现方式中，所述潮流运行模型具有约束模型，所述潮流运行模型的约束模型为至少关于所述初始运行场景下负荷系统的总负荷、每条所述输电通道中每回线路的线路潮流、每条所述输电通道中每回线路的线路容量、发电机组的发电功率、需求侧设备的响应功率、平衡节点的电压相角的约束条件。

在一种实现方式中，所述输电规划模型具有约束模型，所述输电规划模型的约束模型为至少关于每个所述输电通道中的线路的回数、每个所述输电通道中的线路的建设时序、每个所述输电通道中的线路的建设状态、所述输电网的实际费用值、所述目标运行场景下负荷系统的总负荷、每条所述输电通道中每回线路的线路潮流、每条所述输电通道中每回线路的线路容量、发电机组的发电功率、需求侧的响应功率、平衡节点的电压相角的约束条件。

需要说明的是，本实施例中各单元的具体实现可以参考前文中的相应内容，此处不再详述。

参考图5，为本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以为能够进行数据处理的电子设备，如计算机或服务器等。本实施例中的技术方案主要用于提高对输电网中的输电线路进行规划的准确性。

具体的，本实施例中的电子设备可以包括以下结构：

存储器501，用于存储应用程序及应用程序运行所产生的数据；

处理器502，用于执行应用程序，以实现：

获得输电网的当前规划数据，当前规划数据包含当前线路数据、当前负荷数据和当前发电数据，其中，当前线路数据至少包含多个输电通道中的始末节点和已建线路；

至少根据当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，潮流运行模型至少以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标；

分别对每个初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化，以得到每个初始运行场景下潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，潮流规划结果至少包含：每个输电通道中每回线路的目标潮流数据；

根据目标潮流数据，获得输电网在每个初始运行场景的输电线路利用率，输电线路利用率表征：为缓解初始运行场景中的阻塞每个输电通道被利用的概率；

根据输电线路利用率，在多个初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景；

根据目标运行场景，构建输电规划模型，输电规划模型至少以每个输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以输电网的规划费用值为优化目标；

对输电规划模型进行优化，以得到规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，输电线路规划结果至少包含：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。

进一步的，处理器502还用于：将所述输电线路规划结果与所述当前线路数据进行比对，以得到比对结果；在所述比对结果表征所述输电线路规划结果与所述当前线路数据中的已建线路不匹配的情况下，根据所述输电线路规划结果，对所述当前线路数据中的已建线路进行修改，并重新根据所述当前规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，直到所述输电线路规划结果与所述当前线路数据中的已建线路相匹配。

由上述方案可知，本申请实施例三提供的一种电子设备中，通过获得输电网中多个输电通道中的已建线路等规划数据，就可以根据这些规划数据，分别构建每个预设的初始运行场景下对应的潮流运行模型，而这些潮流运行模型以发电机组的发电功率和需求侧设备的响应功率为决策变量且以其对应的初始运行场景下运行成本值为优化目标，由此，在分别对每个初始运行场景对应的潮流运行模型进行优化之后，就可以得到每个初始运行场景下潮流成本值最小时对应的潮流规划结果，此时的潮流规划结果至少包含：每个输电通道中每回线路的目标潮流数据，基于此，通过获得输电网在每个初始运行场景的输电线路利用率，就可以根据输电线路利用率，在多个初始运行场景中，筛选出满足预设的严重阻塞条件的目标运行场景，由此，针对这些目标运行场景就可以构建以每个输电通道中每回线路是否建设为决策变量且以输电网的规划费用值为优化目标的输电规划模型，再对输电规划模型进行优化之后，就可以得到规划费用值最小时对应的输电线路规划结果，这些输电线路规划结果中至少包含：输电网中每个输电通道中每回线路是否进行建设的规划结果。可见，本申请中基于输电网的规划数据通过为缓解阻塞所实现的输电线路利用率来筛选输电网的阻塞严重的运行场景，并不再单靠最高负荷运行场景和典型运行场景实现输电线路规划，而是根据筛选出的这些运行场景规划出能够使得规划费用最小的输电线路，由此提高输电线路规划的准确性。

需要说明的是，本实施例中处理器的具体实现可以参考前文中的相应内容，此处不再详述。

以下结合图6中所示的流程图，对本申请的技术方案进行详细说明：

首先，本申请主要解决的技术问题是考虑输电阻塞缓解的输电网双层规划问题，提出了一种基于输电线路利用率的阻塞场景筛选及输电网扩展规划方案。整体流程上，本申请采用以下的技术方案：

1、提出考虑阻塞缓解的输电线路利用率指标；

2、提出考虑输电线路利用率的阻塞场景筛选方法；

3、构建考虑严重阻塞场景的输电网扩展规划模型。

基于以上方案，本申请基于输电网经济调度问题求解结果，提出考虑阻塞缓解的输电线路利用率指标，能够科学评估输电线路扩容对缓解输电网阻塞风险的投资效益和输电网运行场景的阻塞程度；而本申请提出考虑输电线路利用率的阻塞场景筛选方法，就可以筛选反映电网公司投资目标的关键运行场景，并建立输电网多阶段扩展规划模型，在保证电网规划效率的同时提高输电网规划方案的经济性。

具体的，本申请提出的一种基于输电线路利用率的阻塞场景筛选及输电网扩展规划方案中，其实施流程包括如下详细步骤：

步骤1、获得求解输电网多阶段规划问题所需的相关规划数据，设置迭代次数初值k＝0；

其中，输电网多阶段规划问题所需的相关规划数据具体包括：

a)输电网规划基础数据，包括输电网网络拓扑(输电通道始末节点、输电通道已建线路回数)，输电线路电纳(B

b)输电网负荷数据，包括输电网各节点在各运行场景下的系统预测总负荷，(PDs,b)。

c)输电网发电数据，包括输电网各节点发电机组的类型、容量

步骤2、构建基于输电线路利用率的阻塞场景筛选及输电网扩展规划方法的最优潮流运行模型；

其中，构建基于输电线路利用率的阻塞场景筛选及输电网扩展规划方法的最优潮流运行模型目标函数，以如下公式(1)表示：

式中：Ω

同时，构建基于输电线路利用率的阻塞场景筛选及输电网扩展规划方法的最优潮流运行模型约束条件，包括：

(1)节点功率平衡约束，以公式(2)表示：

式中：

(2)线路潮流约束，以公式(3)表示：

式中：y

(3)线路容量约束，以公式(4)表示：

式中：S

(4)发电机出力约束，以公式(5)表示：

式中：

(5)需求侧响应功率约束，以公式(6)表示：

式中：

(6)平衡节点相角约束，以公式(7)表示：

θ

式中：θ

步骤3、提出考虑阻塞缓解的输电线路利用率指标，如下公式(8)所示：

式中：β

步骤4、提出考虑输电线路利用率的阻塞场景筛选方法，包括：

其中，定义考虑阻塞缓解的场景规划效益γ

γ

式中：π

基于考虑阻塞缓解的场景规划效益γ

Ω

式中：Ω

需要说明的是，考虑阻塞缓解的场景规划效益指标综合输电网运行场景发生概率，评估各运行场景下输电网的总体阻塞程度。当场景的规划效益指标高于严重阻塞场景规划效益阈值γ

步骤5、构建考虑严重阻塞场景的输电网扩展规划模型；

从电网企业角度出发，基于考虑输电线路利用率的阻塞场景筛选结果，建立输电网多阶段规划模型，以最小化包括输电网在严重阻塞场景下的运行费用，输电线路投资成本和维护成本为目标。其中，输电网在严重阻塞场景下的运行费用考虑其在所属规划阶段的持续时间折算为年运行费用，输电线路投资成本通过线路投资回收系数折算为年投资成本，对各阶段年费用求和后折现得到总费用净现值，其目标函数表达式如下公式(12)-公式(16)所示：

式中：

同时，考虑严重阻塞场景的输电网扩展规划模型的约束条件包括：

(1)新建线路回数约束

每条输电线路允许建设的线路回数是有限的，即输电线路ij的第l回线路在各规划阶段建设决策二进制变量之和应当小于可新建线路回数上限，如下公式(17)中所示：

式中：

(2)输电线路建设时序约束

对于输电线路ij的第l回待建线路，一旦建设就不可拆除，如公式(18)中所示：

(3)输电线路建设状态约束

输电线路建设状态变量y

式中：y

(4)输电网投资年费用约束

电网公司在各规划阶段的输电线路投资存在预算限制，与输电线路ij的第l回线路在规划阶段t的二进制建设决策变量(x

式中：

(5)输电网安全运行约束

输电网规划方案需在各规划场景中满足安全运行约束。其中，在步骤4中筛选得到的严重阻塞场景包含负荷、机组出力信息，作为输电网优化规划问题的输入信息，协助构成输电网优化规划模型的约束条件。输电网安全运行约束包括：

a、节点功率平衡约束，如公式(21)中所示：

式中：

b、线路潮流约束，如公式(22)中所示：

式中：y

c、线路容量约束，如公式(23)中所示：

式中：S

d、发电机出力约束，如公式(24)中所示：

式中：

e、需求侧响应功率约束，如公式(25)中所示：

式中：

f、平衡节点相角约束，如公式(26)中所示：

θ

式中：θ

步骤6、判断相较上一代规划结果，输电网规划方案是否更新，若更新，令k＝k+1并返回步骤2；若无更新，则输出最优输电网规划方案，包含输电线路在各规划阶段的建设决策(x

可见，本申请中，在开展每一代规划前，需要基于现有网架信息求解各运行场景下的经济调度问题，评估各运行场景的输电阻塞程度，筛选生成严重阻塞场景集Ω

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。