電網中差異化規劃指導原則的應用剖析

李俊豪

摘要：隨著社會經濟的快速發展，我國電力系統愈加完善。智能電網工作也得到了人們的廣泛關注。容災能力與可靠性為我國智能電網發展建設的重點內容。為避免嚴重災害產生時，出現大范圍停電事故，需合理運用差異化規劃，以此提升電網抵抗災害的能力。本文主要對差異化規劃的指導原則、優化模型進行了分析與探究。

關鍵詞：電網；差異化規劃；指導原則；優化模型；線路；變電站；保障原則；10kV負荷

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2015）12-0098-02

伴隨電力事業發展速度的不斷提升，智能電網建設力度逐漸加大。為確保供電功能正常發揮及降低自然災害影響，2008年電網差異化規劃思想提出，其設計目的為電網抵抗自然災害能力的提升，及降低災害對電力系統的影響程度，在經濟、合理前提下，實現快速恢復受損電力系統的目的。為此，國家電網與其他電網公司在不同層面啟動了差異化規劃，并獲取了國家發改委等部門大力支持。

1.差異化規劃的指導原則

智能電網規劃建設中，瞬時平衡、負荷主動變化與供電被動變化為電力系統正常運行的基礎條件。基于此，差異化規劃必須對主要區域的關鍵負荷進行分析與探究。技術先進、經濟合理與重點突顯為電網差異化規劃設計的所堅守的主要原則，為達到電網抗災能力有效提升及協調發展各個電壓等級，需重視差異化規劃的指導原則，如下所述。

1.1線路與變電站的保障原則

作為電網構成的主要成分，輸電線路與變電站是實現重要電源、負荷的保障。基于此，合理選擇與強化重要輸電線路、節點為差異化規劃保障原則的重點，其原則包括以下內容：第一，電網核心元件包括：特高壓線路、配置變電站、開關站。第二，電網線路主要為500kV、750kV時，各個變電站需保障加強1回出線以上，同時線路熱穩極限需控制在保障性負荷以上，如不符合以上規定，則需對保障線路適量增加。第三，重要負荷供電變電站（330kV/220kV）需進行保障性1條以上連接主網線路的增加，同時確保線路熱穩極限需控制在保障性負荷以上，如不符合以上規定，則需對保障線路適量增加。第四，向一、二級負荷或其它特殊負荷區域重要用戶負荷專線供電線路應進行保障性1條以上線路的增設，同時確保線路熱穩極限需控制在保障性負荷以上，如不符合以上規定，則需對保障線路適量增加。

1.2負荷保障原則

通常電網負荷可分為三級（一級、二級、三級），部分地區不僅具備一級負荷，還包含特級負荷，特殊情況下，一級負荷涵蓋特級負荷。從具體情況分析，一級負荷具備極為廣泛的應用范圍，如出現重大災害，將失去所有一級負荷供電能力，致使供電間斷等情況的大量出現。現階段隨著城市化發展進程的不斷提升，一級負荷占據的比例逐漸增多，為確保電網系統運行良好，必須重視一級負荷。具體方案如下。

1）進一步推廣特級負荷。非正常狀態下，為保證供電特殊負荷功能充分發揮必須運用特級負荷。該負荷在自然災害、戰爭等嚴重不穩定因素下能夠給予供電系統安全保障。在特級負荷進一步推廣中，需對其范圍加以控制，如醫療衛生負荷主要包含治療、藥方等。災害發生時，則可根據高危用戶、重要用戶、救災用戶三類對保障負荷進行合理劃分。

2）適度集中特級負荷。城市規劃建設中，需對用戶用電保障加以適度集中，地域上需連續安排特級負荷。集中特級負荷，可對城市規劃、城市電網規劃加以協調。如特級負荷分散程度較大，供電各個配電線路、變電站與變電站電源將出現分散現象，這種情況下將導致差異化規劃成本大大增加。如特級負荷集中過密，如變電站出現故障，將導致特級負荷停電故障大量產生，將加大風險性。為達到特級負荷適度集中的效果，需按照特級負荷原則，需在其內運用專線供電方法。如相同線路實施特級負荷與一般負荷供電，特殊情況下，一般負荷用戶也可得到保障。

2.電網中差異化規劃優化模型

因災害具有較短的時間，在目標內則無需納入災害運行過程的經濟性，以此得出差異化建設最低成本情況為差異化規劃目標，其公式如下：

其中，差異化建設總成本為f，利用優化，實現最低總成本；

組件總數由N表示；

決策變量由si表示。

不同組件設計標準提升后，則其存在極大的成本差異，因此不同組件設計標準提升選擇不同，則影響優化的程度也有所不同。其優化模型如圖所示。

由圖1得出，差異化規劃是最短路徑動態規劃問題的處理。

1）第l階段，特級負荷（10kV）的確定，特級負荷內10KV特級負荷占據比例較大。

2）特級負荷（10kV）需全部向高標準站（110kV）、地方電源（10kV）接入。接入電源不同，則成本也存在極大區別，也就是說線路、變電站設計標準提高的成本存在差異。同時，將用戶不同變電站、電源接入成本看做路徑長度，因各個路徑、節點受限于容量問題。需利用優化，取得10kV全部特級負荷向110kV高標準站、電源接入的最佳路徑。

3）根據以上情況，需第2階段一第3階段、第3階段一第4階段最短路徑加以優化。選取離散負荷一電源合理配備進行描述、處理。作為電網差異化規劃邊界條件，特級負荷、高標準電源選擇應符合相關規定，并做好兩者間的連接工作。

3.結語

綜上所述，智能型的電網在現代社會中有著重要的地位和作用，是國民經濟發展的支撐，受到了全社會的普遍關注。差異化規劃作為智能電網系統預防自然災害、提高抗災能力的重要途徑。在電網建設中，應始終堅持差異化規劃指導原則，并將差異化規劃設計廣泛運用于電網建設，以此達到提升輸變電設施、電源設計標準的目標。endprint