基于異化分級思路的電網規劃研究

摘 要：電網規劃時所面臨的技術手段匱乏、決策形式復雜、多目標性以及數據量過大等問題在很大程度上影響規劃的設計，為了有效改進這一現狀，文章通過多目標算法來進行研究分析。在基于異化分級思路的電網規劃研究中，必須考慮它的脆弱性、經濟型以及環境影響。文章通過分層最優法來進行電網規劃的研究，不僅避免了異化分級中多目標的處理函數問題，還大幅降低了計算量，使電網規劃計算成本變得更加準確，為電網企業奠定今后市場電價合理機制的制定，更加讓電力發展適用市場需求，并且改進了因為計算而出現缺點的現象，在使用時更加方便實用，從由可靠性指標向經濟性指標轉化。

關鍵詞：電網規劃；異化分級；多目標性；分析研究

中圖分類號：TM71 文獻標識碼：A

基于異化分級思路的電網規劃的優點是有效的進行可靠性以及經濟性的有機結合，從而對電網規劃進行優化，使綜合效益可以取得最佳值，并且還能滿足電網部門規劃時提出的要求。基于異化分級思路的電網規劃優化目標是讓需求方實現缺點成本達到最小值以及讓供應方實現開發成本達到最小值，同時兼顧需求方和供應方的彼此利益，從而使規劃方案成功提升了社會綜合效益，電網規劃還可以讓可靠性規劃方案和經濟性規劃方案進行靈活性的對比、評價，正式確定可靠性指標和投入資金之間的增幅關系，并把兩者的增幅關系完全反映出來，不僅可以使電網規劃計算成本變得更加準確，還可以為電網企業奠定今后市場電價合理機制的制定，更加讓電力發展適用市場需求。

1 基于異化分級思路的電網規劃方法

基于異化分級思路的電網規劃方法是根據可靠性以及經濟性來進行劃分的，目前有四種，分別是傳統劃分法、可靠性劃分法、可靠性滿足劃分法、可靠性和經濟性劃分法。第一，傳統劃分法是指傳統形式的逐步倒推法以及逐步擴展法，對可靠性分析來說只是一種進行后校驗的計算，傳統劃分法的目標是滿足經濟性的所有需求、要求。傳統劃分法是目前電網企業進行電網規劃時最為常用的一種方法，但是傳統劃分法對于可靠性以及經濟性卻無法做到綜合這兩方面最優的部分。第二，可靠性劃分法是指把可靠性定成目標來進行電網規劃的一種方法，例如，把靈敏度定成目標來進行電網規劃，這種方法是根據系統供應能量能力的減少負荷消減以及供應能量的增加進行的，通過啟發式方法得到可靠性要求的一定量滿足，并確定了它的擴展方案。把可靠性和經濟水平相結合定成目標來進行一種可靠性規劃。把可靠性指標優化定成目標來進行電網輸電設備的規劃。可靠性劃分法可以把出資金投入和改善可靠性指標之間的關系體現出來，但是對于實用性來說效果比較差，所以可靠性劃分法只可以適用在網架局部的擴展設計，不可以適用在電網規模較大的規劃設計中。

第三，可靠性滿足劃分法是指在進行優化問題時加入約束條件的可靠性指標，從而得到一種規劃方案，并且這種方案可以滿足可靠性要求。目前，我國經常使用的可靠性約束規則為N—1，如果出現條件更為嚴格的情況，則需要采用的規則為N—K或者N—2。可靠性滿足劃分法雖然可以滿足滿足可靠性要求，但是它卻不可以比較靈活的對可靠性與經濟性之間的關系進行規劃方案處理，同時對于優化方案的綜合最佳效益無法進行獲知。第四，可靠性和經濟性劃分法是指以目標函數為前提，對可靠性要求以及經濟性要求進行綜合考慮，把可靠性指標到經濟形勢的轉變加進目標函數之中，從而獲得擁有綜合成本價值為最低的一種網架方案，例如，把目標函數來放入配電網規劃之中，這種規劃方法可以進行可靠性指標中損失電費用、缺失電費用的考慮。把環境因素、缺點損失以及線路投資定成目標來進行優化目標的規劃問題，可以得到的折中方案目標有三個。通過實例證明了可靠性電網規劃方法和經濟性電網規劃方法是適用的雖然這種方法存在著適用能力比較差、規模范圍比較小的缺點。

2 基于異化分級思路的電網規劃問題

雖然基于異化分級思路的電網規劃有著較多的成果以及進步，但是在實際操作中還會出現一些問題，這問題主要表現在三個方面，分別是，第一，不能為數學模型提供一個比較完整的異化分級思路電網規劃；第二，在處理可靠性規劃方案與經濟性規劃方案兩者之間的關系時效果不是很理想；第三，以多階段、大規模為前提進行電網規劃，當傳統方法用于解決時，非常容易出現目標函數的處理比較復雜、約束條件、局部最優以及維數災難等問題，這個問題是我國基于異化分級思路電網規劃的核心問題和重點問題，所以使我國研究力度、深度最淺的地方。在基于異化分級思路電網規劃中，必須進行可靠性要求以及經濟性要求的綜合考慮，對于計算缺點成本來說這才是我們考慮的關鍵、重點，因為計算缺點成本不僅可以對可靠性要求在電網規劃中進行反映，還可以把可靠性指標進行經濟性指標的轉變，使電網規劃計算成本變得更加準確，為電網企業奠定今后市場電價合理機制的制定，更加讓電力發展適用市場需求，從而實現異化分級思路的電網規劃。

3 系統的評估體系以及系統功能設計

基于異化分級思路的電網規劃系統可以提供綜合預測模型、灰色預測模型、樹模型以及動平均模型等擁有50種之多的預測模型庫。從業務流程需求來進行分析，可以知道電網智能輔助規劃系統被系統功能設計分成擁有功能模塊的12種。電網智能輔助決策規劃系統的12個模塊分別是項目管理、系統管理、基礎信息、電源規劃、調度模擬、電網規劃、電網現狀分析、電力市場分析、電力市場預測、規劃輔助決策、抗災型規劃、可視化電氣計算。當電網主網進行規劃工作時，規劃決策系統將會覆蓋住電網主網，并在系統中進行電網規劃以及電源規劃的完成，同時進行可行性評估決策的電網規劃方案功能、電網適應性功能。對于面向電網規劃管理者以及電網規劃人員進行電網智能輔助規劃決策系統，需要提前對電網項目規劃管理、可視化電氣計算、電網抗災規劃以及投資優先級決策。

電網智能輔助規劃系統的功能有，第一，基礎信息，是指主變壓器設備、機組設備、電網中線路設備、經濟性電網規劃數據信息、負荷電網規劃數據信息、電量電網規劃數據信息等設備以及數據信息在系統中的維護、查詢以及導入；第二，電網現狀分析，是指GIS和電網智能輔助規劃系統之間的相結合，形成負載率、容載比以及電網負荷密度等指標的可視化展示，并且在同一時間為電網智能輔助規劃系統提供適應性電網評估功能；第三，電力市場分析，是指通過數據挖掘技術來分別進行國民經濟多指標、多層面、多角度的分析，負荷多指標、多層面、多角度的分析，電量多指標、多層面、多角度的分析，從而更全面的幫助用戶進行電力市場情況的有效了解。

第四，電力市場預測，是指把具有比較完備模塊的預測方法庫作為基礎，并對電力電量的維度進行多時間預測方法，從而對批量預測方式、高級預測方式以及快速預測方式進行選擇，最后用平衡協調來對多級電網預測結果進行協調；第五，電源規劃，是指電力電量在指定年份中實現計算，并對水電特性進行充分的考慮，通過對每個月進行評價算，從而確定了電網智能輔助規劃系統中負荷需求是否已經得到滿足。電源規劃模塊中屬于電力電量的預測結果是通過電力市場預測模塊計算而來，所以，電源規劃模塊對工作效率起到有效提升的作用。第六，電網規劃模塊可以對電源規劃裝機容量結果以及電力電量預測結果直接獲取，根據變電站、輸電線路分布以及GIS發電廠情況進行輸變電網絡的設計規劃，從而分別管理在不同規劃方案上實現管理；第七，調度模擬模塊在指定年份內可以對電網多種接線方案、電源多種規劃方案以及無電有電源規劃方案規劃調度模擬，從而得到環保性指標、經濟性指標、機組出力、可靠性指標、檢測計劃以及電力平衡情況等計算期內模擬結果；第八，電網輔助決策，是指通過可靠性指標評估系統結果、經濟、安全以及系統環保來對規劃方案、項目方案進行指標指定對比，從而確定電網規劃方案決策。

結語

基于異化分級思路的電網規劃優化目標是讓需求方實現缺點成本達到最小值以及讓供應方實現開發成本達到最小值，同時兼顧需求方和供應方的彼此利益，從而使規劃方案成功提升了社會綜合效益，此外，基于異化分級思路的電網規劃的優點是有效的進行可靠性以及經濟性的有機結合，從而對電網規劃進行優化，使綜合效益可以取得最佳值，并且還能滿足電網部門規劃時提出的要求。文章通過分層最優法來進行電網規劃的研究，不僅避免了異化分級中多目標的處理函數問題，還大幅降低了計算量，使電網規劃計算成本變得更加準確，為電網企業奠定今后市場電價合理機制的制定，更加讓電力發展適用市場需求，并且改進了因為計算而出現缺點的現象，在使用時更加方便實用，從由可靠性指標向經濟性指標轉化。

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