探析電力市場環境下的輸電網混合性規劃模型

蘇通

摘要：針對電力市場環境下的輸電網混合性規劃模型的研究現狀、類型等進行分析，主要包含單目標規劃模型、多目標規劃類型、靜態規劃模型、動態規劃模型、確定性規劃以及不確定性規劃模型等，且結合電力市場環境，討論輸電網混合性規劃模型的構建方法，提升輸電網混合型規模模型設計的質量。

關鍵詞：電力市場環境；輸電網；混合性規劃模型

激烈的市場競爭環境下，如何提升輸電網的運行效率與系統資源配置能力為當前電氣企業所需要思考的重要問題。電力市場快速發展的背景下，電氣企業需要基于輸電網規劃的實際情況進行綜合分析，明確輸電網自身不確定因素能夠對建設成本所產生的影響，且基于輸電網用戶的個人需求、市場監督管理的現狀等進行針對性設計。縱觀當前我國電力市場環境下輸電網運行期間不確定因素較快，需要結合市場發展環境進行分析，促進電力企業的持續發展。文章將結合電力企業輸電網運行與管理現狀加以分析，希望能夠對相關研究活動帶來一定借鑒價值。

一、電力市場環境下輸電網混合性規劃模型概述

（一）電力企業環境下輸電網混合型規劃模式的研究現狀。

輸電網規模模型即為按照輸電網的指導思想與根據，結合差異性的輸電網規劃模型實施針對性設計，差異性的輸電網運行條件下，其規劃設計的方案也需要有所差異[1]。影響輸電網規模模型建立的因素較多，具體包含狀態變量與決策變量等。

狀態變量即為電力運行期間，運行狀態能夠對電力系統所產生的影響，決策變量即為待架線路是否選種加入網絡，能夠直接決定網絡擴建的拓撲結構，通常為整數型變量。在實際的分析過程中，可以通過目標函數計算的方式，對狀態變量與決策變量進行分析，明確規劃的內容與規劃的方式，且在深入調查研究約束條件的基礎上，全面了解相關影響因素，制定科學的設計方案。

（二）電力市場環境下輸電網混合型規劃模型類別。

1.單目標規劃模型與多目標規劃模型。

單目標規劃模型即為僅有1個目標函數，多目標規模模型即為具有兩個及以上的目標函數。單目標規劃，模型以經濟型為主，具體包含輸電線網路建設的費用、運行的費用等[2]。多目標規劃模型則在考慮相關費用的基礎上，基于其應用的價值性與可行性因素等進行綜合分析，將與之相關的內容羅列出來，且作為目標函數進行計算，這種方式下有助于找出最佳設計與規劃方案，使其規劃設計更加科學、有效，保證其經濟效益與適用價值。

2.靜態規劃模型與動態規劃模型。

輸電網建設期間需要基于其實際建設的區域、建設的目標進行分析，明確各個時間段中建設所能夠產生的經濟效益[3]。基于其時段因素來看，輸電網混合型規劃期間，可以將其劃分為靜態規劃模型以及動態規劃模型[4]。其中靜脈規劃模型即為單階段規劃，基于最終目標設計出最優化的設計方案。動態規劃模型即為在不同的時間段中，結合各個時間段之間的發展情況、運行效果等進行綜合性分析。動態規模的方式中主要可以劃分為短期規劃、中長期規劃以及遠期規劃等。其中短期規劃即為5年為一個周期，中長期規劃以每10年為一個周期，遠期規劃則以15年為一個周期。

3.確定性規劃與不確定性規劃模型。

輸電網混合型規劃設計的過程中，會受到各類相關因素的影響，例如電源規劃設計方案、國家政策制度方案以及城市經濟發展規劃等等。市場環境下各類因素具有不確定性特點，故而在實際的輸電網混合型規劃設計的過程中，需要明確各類確定因素與不確定性因素。

將確定因素與不確定性因素相互融合，制定明確的輸電網規劃設計流程，采用多場景技術實施情境模擬，提升總體輸電網絡設計的效果，為其后續運行質量的提升奠定良好基礎。

二、電力市場環境下輸電網混合性規劃模型的構建

（一）目標函數。

輸電網中長期規劃期間，投資發生在規劃周期中某一個時間中，無法對時段范圍中電量損失發生的情況進行進行綜合性分析。混合型規劃模型的構建，能夠通過資本回收系數，將投資費用與設備使用時間相互融合，將每年年初作為計算時間段，在年終對電量損失的進行計算。

在實際的計算過程中，需要嚴格按照相關管理標準，對輸電網混合型規劃模型的實際內容進行綜合分析，采用靜態安全柔性約束來評估電網潛在的故障影響。其具體的思路為將靜態N-1作為強制性約束條件，將靜態N-2作為柔性約束條件。

（二）經濟性約束條件分析。

經濟性約束條件也是當前電力市場環境下水電網混合性規劃期間所需要思考的重要問題，在實際的管理過程中，需要基于經濟約束性理念，對潛在的故障進行綜合分析，明確混合型規劃模型對當地經濟的影響。

經濟約束內容的分析，能夠有效判斷可能會出現的故障，進而對電力系統運行的穩定性也能產生重要影響。

（三）混合性規劃模型的應用途徑。

首先，輸電網規劃期間需要重點分析其決策因素，例如電網負荷量、設備應用時間等等，對其靜態、動態安全標準進行校準。其次，則需要通過加強電網的方式，提升電網設備管理的總體質量，在混合型規模規劃過程中，基于差異性情況對相關參數進行分析，進而制定最優化的輸電網規劃方案。

結束語

日益變化的市場競爭環境下，輸電網規劃設計工作也需要進行技術創新，輸電網建設期間需要在明確相關影響因素的基礎上，對各類規劃模型進行分析，制定科學的混合型規劃設計模型。混合性規劃模型的設計與應用，有助于選擇出最適宜的輸電網規劃設計方案，對輸電網建設成本的控制、建設質量的提升均能夠產生重要影響，且有助于減少輸電網運行過程中的故障發生率。

參考文獻：

[1]范宏，陳斯，左路浩，周獻遠.基于二層規劃的交直流混合輸電網最優潮流計算[J].電力建設，2016，37（12）：89-95.

[2]王一哲，湯涌，董朝陽，顧卓遠.應用于輸電網中長期規劃的混合性規劃模型[J].電網技術，2016，40（07）：2094-2100.

[3]高明，周浩.一種新型混合粒子群算法及其在輸電網規劃中的應用[J].電氣開關，2015，53（03）：87-90.

[4]凌驍洲，張彼德，鄒江平，等.膜計算與遺傳禁忌混合算法在輸電網規劃中的應用[J].水電能源科學，2014，32（07）：160-163.