電網規劃中網架規劃方法研究

許玫

摘要：隨著我國社會的不斷發展與進步，經濟水平的不斷改善與提高，人們的用電量在日益增大，這對供電系統便提出了較高的要求，不僅要提升自身質量，還要滿足于人們的各種需求。但是在實際供電過程中經常出現一些問題，這樣在一定程度上阻礙了我國社會經濟的發展。因此，電力相關負責部門應該更加重視電網規劃。而電網規劃中的網架規劃既是重點內容，也是難點內容，它影響著整個供電系統的安全。所以要合理規劃方案，使其發揮著最大利用價值。本文主要概述電網規劃中網架規劃的現狀以及所應用的主要規劃方法。

關鍵詞：用電系統;電網規劃;網架規劃;方法

電網規劃中的網架規劃具有十分重要的作用，不僅影響著國家電力系統的安全運行，還影響著經濟運行，那么對其采取合理、有效、科學的規劃方案便顯得尤為關鍵，可以根據電網的差異化特質進行相應的管理與研究，再對運行費用、投資費用以及斷電損失等核心因素進行分析，最終找到恰當的方法予以實施。

一、電網規劃中網架規劃的現狀

（一）基礎薄弱

電網規劃中的真實體現就是電網建設的基礎較為薄弱，尤其是在不發達地區表現得最為明顯，因為在早期建設過程中缺乏科學的勘測與合理的規劃，所以導致電網分布不均、供電線路較長、損害較為嚴重且集中。比如市中心的電力豐富、電網密集;而周邊的電力稀少、電網分布稀松，這就直接導致一些偏遠農村始終處于無電環境中生活[1]。

（二）供電故障較多

因為電網建設的基礎十分薄弱，電網分布極其不合理，所以導致供電效率與供電質量呈下滑趨勢下降，從而降低了供電系統的穩定性與可靠性。截止到目前，還有很多地區仍使用高空架線輸送方法，致使供電故障頻繁發生，最終引起電力事故，這無論是對社會還是對國家都會造成不可預估的危害。

（三）電網結構不合理

國家電網在實際建設過程中經常出現互相交錯、電路混亂等不良現象，再加上現場電網接線較為復雜，并且還伴有專用線路占用主線路的可能性，因此在一定程度上不僅給電網規劃中的網架規劃工作帶來了負面影響，還增加了電力系統在電路整修過程中的難度[2]。

二、電網規劃中網架規劃的主要方法

隨著我國科學技術的不斷改革與創新，電網規劃工作取得了較大的進步，從事電網工作的專業研究人員對其進行了大量的調研工作，在規劃變化不大的前提下，通過優化設計來提高實際工作效率與工作質量，進而為電力企業帶來了較大利潤。而傳統電網規劃中的網架規劃方法都是通過論證、比較不同方案而獲得最優解，這種方法操作起來十分復雜，且工作效率極低，既浪費了大量的人力，也浪費了大量的物力，所以傳統網架規劃方法不可取。近些年來，我國電網規劃中的網架規劃方法發生了較大的轉變，很多電力企業都采取了新型現代啟發式規劃方法，此方法是以直觀分析為計算依據，再基于電力系統路徑上參數的敏感度進行細致規劃，進而滿足實際所需。這種方法具有計算量小、靈活、直觀等特點，便于較快計算出最優解，具體表現方法為如下兩種[3]。

（一）基于螞蟻的網架規劃方法

基于螞蟻的網架規劃方法主要是依據螞蟻覓食的基本原理予以實施的，首先，需設想出固定數量的人工螞蟻，人工螞蟻在路徑選擇上需按照荷爾蒙數量的多少進行抉擇，并在前進期間留下所剩余的荷爾蒙;其次，進行系統性的搜索，當搜索任務完成后要對路徑上的荷爾蒙進行更新;最后，經過不斷的更新、反復的迭代，使得大部分人工螞蟻都按照最優路徑進行搜索。這種螞蟻式的網架規劃方法主要采取分布式和正反饋式算法，其中，分布式算法比較容易發現，也較為好解，而正反饋式算法的正確率較高，且計算速度較快[4]。由于螞蟻算法的網架規劃方法處于剛剛起步極端，所以當系統規模較大時，無法對其進行高質量、高效率的解答，在日后發展過程中，通過怎樣的方法能夠推廣螞蟻算法的普遍應用有待解決。

（二）基于遺傳算法的網架規劃方法

基于遺傳算法的網架規劃方法主要是通過對大自然中的生物遺傳機理進行抽象化轉換，從而形成的優化算法。工作人員在計算過程中首先將優化變量編碼轉換成符號串（成為染色體），再將目標函數轉化為染色體的適應度函數，經過自由選擇、變異、交叉等操作產生了子代染色體。其中染色體被選擇的概率大小是由適應函數數值的大小來決定的，所以，從函數中就可以總結出適應者的基本生存法則。變異與交叉等操作是借助結構化交換或者隨機交換染色體之間的信息而產生的下一代更加優質染色體，通過循環繁衍，最終生產出最適合函數值的優秀染色體，將最優染色體進行還原解碼等操作后便可以輕而易舉的解決原問題。當染色體遺傳代數較為繁多時，從理論上可以得出，基于遺傳算法的網架規劃方法就是最優解算法[5]。

遺傳算法具有自身獨特的優點，在實際計算過程中能夠輕松解決掉離散性問題，有效降低優化誤差。另外，遺傳算法所具備的全局優化能力、搜索能力都比較突出，可以在最大程度上降低可行解丟失的可能性。與此同時，遺傳算法在計算期間不需要了解有關目標函數的梯度信息，也不硬性要求目標函數的可導與連續，更不會受到時間與空間的制約，所以，當求解規模逐漸變大時，也可以使用遺傳算法進行精準計算，這就給電網規劃工作帶來了極大的便利。

結束語：

綜上所述，電網規劃中網架規劃方法的研究十分關鍵，電力相關管理人員必須將其重視起來，在實際計算過程中，要合理分析電網特點，根據其特點建立正確的數學模型進行精準計算。另外，電網規劃的好壞將直接影響整個社會城市的發展，作為電力工作者，更應該將電網規劃工作落實到實處，從而推動我國電力行業的繁榮昌盛。

參考文獻

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[2]郭小帆， 馬天男， 王超，等. 計及電動汽車充電站接入的配電網網架規劃優化研究[J]. 智慧電力， 2019， 47（6）：7.

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