智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃

溫硯博 邊 琳 關(guān)效益/國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽(yáng)供電公司

智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃

溫硯博 邊 琳 關(guān)效益/國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽(yáng)供電公司

作為電力市場(chǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，輸電網(wǎng)的容量配置在很大程度上影響著電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)也影響著電網(wǎng)工程的健康有序發(fā)展。伴隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，為了確保電網(wǎng)規(guī)劃的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等，需要全面優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃工作，確保規(guī)劃工作質(zhì)量。因此，本文對(duì)智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行了詳細(xì)分析。

智能電網(wǎng)；多目標(biāo)輸電網(wǎng)；規(guī)劃

一、智能電網(wǎng)條件下多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃中存在的問(wèn)題

（一）分層優(yōu)化形式化

分層優(yōu)化是多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)，輸電網(wǎng)分層優(yōu)化需要與實(shí)際情況相結(jié)合，進(jìn)行綜合考慮，優(yōu)化目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)輸電網(wǎng)的安全和可靠運(yùn)行，只有結(jié)合多元化優(yōu)化目標(biāo)，才能夠確保目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性和可行性。但是，目前在實(shí)際規(guī)劃中，嚴(yán)重缺乏完善的規(guī)劃條例加以規(guī)定和約束，分層優(yōu)化開(kāi)始形式化，從而失去了實(shí)際意義，不能為多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃提供堅(jiān)實(shí)的保證。在規(guī)劃過(guò)程中，遇到問(wèn)題，沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)劃條例以供參考，那么遇到的問(wèn)題不能得以及時(shí)解決，長(zhǎng)期以往，規(guī)劃問(wèn)題就會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重，一旦爆發(fā)，將會(huì)嚴(yán)重影響輸電網(wǎng)的運(yùn)行。

（二）處理方式片面化

多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃是專業(yè)技術(shù)人員來(lái)完成，因此技術(shù)人員的綜合能力直接決定著電網(wǎng)規(guī)劃的效果。部分技術(shù)人員缺乏對(duì)規(guī)劃工作的深入認(rèn)識(shí)，在利用可靠性指標(biāo)和相關(guān)函數(shù)模型，分析和處理規(guī)劃時(shí)，分析、處理和計(jì)算結(jié)果都是以可靠性指標(biāo)為約束標(biāo)準(zhǔn)所開(kāi)展的，通過(guò)采取相關(guān)措施和方法，得出處理結(jié)果。但是處理方式過(guò)于片面化，得出來(lái)的結(jié)果也比較局限，將以此方法計(jì)算的結(jié)果作為電網(wǎng)規(guī)劃參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不能保證電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)用性，尤其是特殊業(yè)務(wù)，計(jì)算結(jié)果很有可能更加不適用，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。

（三）電網(wǎng)規(guī)劃短淺化

伴隨著社會(huì)的快速發(fā)展，為了滿足人們的供電需求，在電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，更加頻繁地開(kāi)始應(yīng)用多目標(biāo)輸電網(wǎng)形式，但是目前社會(huì)發(fā)展日新月異，因此多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃必須充分考慮發(fā)展需求，以此為未來(lái)的改造升級(jí)提供有力條件。在實(shí)際規(guī)劃過(guò)程中，大多數(shù)電力企業(yè)只重視眼前利益，沒(méi)有充分進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，即使電網(wǎng)工作能夠順利完成，但是就綜合情況而言，電網(wǎng)規(guī)劃依舊缺乏合理性，伴隨著時(shí)間的推移，會(huì)漸漸暴露大量的問(wèn)題，尤其是電網(wǎng)運(yùn)行的效率相對(duì)較低，適應(yīng)性比較差等等，在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，很容易出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，影響正常運(yùn)行，這樣電網(wǎng)規(guī)劃就會(huì)失去實(shí)質(zhì)性的意義，從而嚴(yán)重阻礙電網(wǎng)的建設(shè)。

二、智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃要點(diǎn)

（一）余弦定律

隨著當(dāng)今社會(huì)技術(shù)的飛速發(fā)展，空間模型逐漸向著信息檢索、電力工程等方面邁進(jìn)，從整體上來(lái)說(shuō)，其是以空間為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行的，主要是通過(guò)計(jì)算出被檢索文檔的箱梁、用戶信息量之間的余弦關(guān)系，從而達(dá)到科學(xué)的計(jì)算管理要求。在整個(gè)數(shù)據(jù)處理當(dāng)中具體的處理公式為：

在系統(tǒng)無(wú)序程度描述過(guò)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(tǒng)存在的不確定度的變化。由此可知，當(dāng)出現(xiàn)e個(gè)目標(biāo)時(shí)，其嫡值為H，關(guān)系式為：

因此，第e個(gè)目標(biāo)權(quán)重值為W其關(guān)系式為：

綜合各個(gè)目標(biāo)權(quán)重值，結(jié)合余弦定律，利用其相對(duì)性，從而規(guī)劃多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)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(píng)價(jià)方案Sk與理想方案Sopt之間的加權(quán)余弦和值為：

（二）智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃

1.電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性。

將新增線路的總投資值作為電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為：

2.電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性 。

需求方的缺電成本對(duì)電網(wǎng)供電可靠性進(jìn)行了直接的定量化描述。研究期間，系統(tǒng)的缺電成本計(jì)算表達(dá)式為：

3.電網(wǎng)規(guī)劃的靈活性。

ATC 的數(shù)值在一定程度上描述了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的備用傳輸容量狀況，數(shù)值越大，表明輸電容量裕度越大，具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度能力和承受負(fù)荷擾動(dòng)的能力，能夠較好地滿足未來(lái)負(fù)荷的增長(zhǎng)。因此，采用ATC來(lái)計(jì)算和衡量電網(wǎng)的靈活性是可行的。 本文采用分布因子法，對(duì)ATC進(jìn)行計(jì)算。

首先，確定功率傳輸分配因子。功率傳輸分配因子表示當(dāng)送受兩端增加單位傳輸有功功率時(shí)相應(yīng)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(jì)算各支路的最大傳輸能力Tij為：

系統(tǒng)中所有支路Tij的最小值就是當(dāng)前狀態(tài)下的可用傳輸功率值為：

4.電網(wǎng)規(guī)劃的適應(yīng)性 。

電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，各支路允許的最大線路回?cái)?shù)往往受限于輸電線路的絕緣配置、防雷特性、電磁環(huán)境等因素，本文提出用各支路的可擴(kuò)建回?cái)?shù)與其所允許的最大回?cái)?shù)的比值衡量各支路的適應(yīng)性。其中支路的擴(kuò)展因子為：

考慮到各支路的差異性，對(duì)各支路賦予不同的權(quán)重（按照各支路的重要性確定），得出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展因子為：

5.電網(wǎng)規(guī)劃的抗毀性。

當(dāng)電網(wǎng)遭受冰災(zāi)、戰(zhàn)爭(zhēng)、恐怖襲擊等外界破壞時(shí)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將發(fā)生變化。線路介數(shù)是指線路被網(wǎng)絡(luò)中所有發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)之間最短路徑經(jīng)過(guò)的次數(shù)。高介數(shù)線路的破壞會(huì)導(dǎo)致最有效路徑重新分布，進(jìn)而引起其他相鄰元件過(guò)載，造成連鎖故障，因此高介數(shù)線路是電網(wǎng)抵御外界攻擊的薄弱環(huán)節(jié)。本文提出用電網(wǎng)中低于規(guī)定的線路介數(shù)限值的支路數(shù)與系統(tǒng)總支路數(shù)的比值衡量電網(wǎng)的抗毀性。定義低限值線路介數(shù)因子R為：

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能電網(wǎng)具備四大特點(diǎn)，即適應(yīng)性強(qiáng)且兼容、安全性與可靠性、經(jīng)濟(jì)高效性、能夠?qū)崿F(xiàn)友好互動(dòng)。就本質(zhì)上而言，作為輸送電力的主要媒介，輸電網(wǎng)在智能電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，發(fā)揮著不可替代的作用。目前，必須綜合考慮智能電網(wǎng)的實(shí)際情況，積極引進(jìn)科學(xué)的多目標(biāo)優(yōu)化措施，全面提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而推動(dòng)電力工程的健康和諧發(fā)展。

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