智能電網條件下的多目標輸電網規劃

溫硯博 邊 琳 關效益/國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司

智能電網條件下的多目標輸電網規劃

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作為電力市場的重要基礎設施，輸電網的容量配置在很大程度上影響著電力企業的經濟效益和社會效益，同時也影響著電網工程的健康有序發展。伴隨著信息化時代的到來，為了確保電網規劃的安全性、可靠性和經濟性等，需要全面優化電網規劃工作，確保規劃工作質量。因此，本文對智能電網條件下的多目標輸電網規劃進行了詳細分析。

智能電網；多目標輸電網；規劃

一、智能電網條件下多目標輸電網規劃中存在的問題

（一）分層優化形式化

分層優化是多目標輸電網規劃的重要環節，輸電網分層優化需要與實際情況相結合，進行綜合考慮，優化目標就是實現輸電網的安全和可靠運行，只有結合多元化優化目標，才能夠確保目標輸電網規劃的科學性和可行性。但是，目前在實際規劃中，嚴重缺乏完善的規劃條例加以規定和約束，分層優化開始形式化，從而失去了實際意義，不能為多目標輸電網規劃提供堅實的保證。在規劃過程中，遇到問題，沒有統一的規劃條例以供參考，那么遇到的問題不能得以及時解決，長期以往，規劃問題就會愈發嚴重，一旦爆發，將會嚴重影響輸電網的運行。

（二）處理方式片面化

多目標輸電網規劃是專業技術人員來完成，因此技術人員的綜合能力直接決定著電網規劃的效果。部分技術人員缺乏對規劃工作的深入認識，在利用可靠性指標和相關函數模型，分析和處理規劃時，分析、處理和計算結果都是以可靠性指標為約束標準所開展的，通過采取相關措施和方法，得出處理結果。但是處理方式過于片面化，得出來的結果也比較局限，將以此方法計算的結果作為電網規劃參考標準時，不能保證電網規劃的實用性，尤其是特殊業務，計算結果很有可能更加不適用，導致不能實現多目標輸電網規劃標準。

（三）電網規劃短淺化

伴隨著社會的快速發展，為了滿足人們的供電需求，在電網規劃過程中，更加頻繁地開始應用多目標輸電網形式，但是目前社會發展日新月異，因此多目標電網規劃必須充分考慮發展需求，以此為未來的改造升級提供有力條件。在實際規劃過程中，大多數電力企業只重視眼前利益，沒有充分進行長遠考慮，即使電網工作能夠順利完成，但是就綜合情況而言，電網規劃依舊缺乏合理性，伴隨著時間的推移，會漸漸暴露大量的問題，尤其是電網運行的效率相對較低，適應性比較差等等，在電網運行過程中，很容易出現異常現象，影響正常運行，這樣電網規劃就會失去實質性的意義，從而嚴重阻礙電網的建設。

二、智能電網條件下的多目標輸電網規劃要點

（一）余弦定律

隨著當今社會技術的飛速發展，空間模型逐漸向著信息檢索、電力工程等方面邁進，從整體上來說，其是以空間為基礎來進行的，主要是通過計算出被檢索文檔的箱梁、用戶信息量之間的余弦關系，從而達到科學的計算管理要求。在整個數據處理當中具體的處理公式為：

在系統無序程度描述過程中，信息嫡屬于一種定量型反射，信息嫡的大小，在一定程度上能夠顯示出系統存在的不確定度的變化。由此可知，當出現e個目標時，其嫡值為H，關系式為：

因此，第e個目標權重值為W其關系式為：

綜合各個目標權重值，結合余弦定律，利用其相對性，從而規劃多目標輸電網規方案，采用向量空間模型，被檢索文檔向量和用戶查詢信息向量這兩者間夾角余弦值為：

最后，得出評價方案Sk與理想方案Sopt之間的加權余弦和值為：

（二）智能電網條件下的多目標電網規劃

1.電網規劃的經濟性。

將新增線路的總投資值作為電網規劃的經濟性指標為：

2.電網規劃的可靠性 。

需求方的缺電成本對電網供電可靠性進行了直接的定量化描述。研究期間，系統的缺電成本計算表達式為：

3.電網規劃的靈活性。

ATC 的數值在一定程度上描述了整個網絡的備用傳輸容量狀況，數值越大，表明輸電容量裕度越大，具有較強的網絡調度能力和承受負荷擾動的能力，能夠較好地滿足未來負荷的增長。因此，采用ATC來計算和衡量電網的靈活性是可行的。 本文采用分布因子法，對ATC進行計算。

首先，確定功率傳輸分配因子。功率傳輸分配因子表示當送受兩端增加單位傳輸有功功率時相應的各支路潮流的變化量。功率傳輸分配因子Sij可表示為：

其次，確定各支路潮流裕度值。其中潮流裕度值為：

最后，確定ATC。首先計算各支路的最大傳輸能力Tij為：

系統中所有支路Tij的最小值就是當前狀態下的可用傳輸功率值為：

4.電網規劃的適應性 。

電網規劃時，各支路允許的最大線路回數往往受限于輸電線路的絕緣配置、防雷特性、電磁環境等因素，本文提出用各支路的可擴建回數與其所允許的最大回數的比值衡量各支路的適應性。其中支路的擴展因子為：

考慮到各支路的差異性，對各支路賦予不同的權重（按照各支路的重要性確定），得出整個網絡的擴展因子為：

5.電網規劃的抗毀性。

當電網遭受冰災、戰爭、恐怖襲擊等外界破壞時，其拓撲結構將發生變化。線路介數是指線路被網絡中所有發電機節點和負荷節點之間最短路徑經過的次數。高介數線路的破壞會導致最有效路徑重新分布，進而引起其他相鄰元件過載，造成連鎖故障，因此高介數線路是電網抵御外界攻擊的薄弱環節。本文提出用電網中低于規定的線路介數限值的支路數與系統總支路數的比值衡量電網的抗毀性。定義低限值線路介數因子R為：

三、結語

綜上所述，智能電網具備四大特點，即適應性強且兼容、安全性與可靠性、經濟高效性、能夠實現友好互動。就本質上而言，作為輸送電力的主要媒介，輸電網在智能電網發展過程中，發揮著不可替代的作用。目前，必須綜合考慮智能電網的實際情況，積極引進科學的多目標優化措施，全面提高電力企業的經濟效益和社會效益，從而推動電力工程的健康和諧發展。

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