全局统筹视角下的电网规划研究及分析

许强　朱忠礼　贾轩（聊城供电公司，山东聊城 252000）

全局统筹视角下的电网规划研究及分析

许强朱忠礼贾轩
（聊城供电公司，山东聊城 252000）

进行配电网的规划不管对于供电区域国民经济还是社会的发展来说，都具有十分重要的现实意义，并且其对于扩展建设电力系统来说也是非常重要的前提工作。日益增长的配电系统负荷对供电的质量及其可靠性提出了更高的要求，科学合理的制定配电网规划有利于获得巨大的经济和社会效益。

科学合理配电网规划重要意义

因为电力工业的发展水平除了会在很大程度上影响国民经济，并且需要相当巨大的一次性能源消耗以及投资数量，因此，科学合理地制定出配电网规划除了能够获得极大的经济效益之外，同时还能够获取极大的社会效益。反之，如果电网工作出现失误，那么就会带来难以弥补的损失。所以，认真研究配电网的规划问题，以促使规划质量得到最大限度的提高，具有十分重要的意义。

1　配电网规划的意义

进行配电网的规划不管对于供电区域国民经济还是社会的发展来说，都具有十分重要的现实意义，此外，它还是促使电力企业自身制定长远发展规划的一种重要基础。制定配电网的规划主要是为了促使电网能够与供电区域内的经济发展要求形成满足和适应或者是形成适度的超前性。展开配电网规划可以对电网的建设、运行以及供电的保障起到先导和决定的作用。规划配电网主要是通过科学的方法对新建或者是改建的电力设施的地点以及时间进行确定，尽可能在规划期末使配电网的结构达到一种比较理想的状态。理想的网络结构需要达到以下基本要求：第一，尽可能对用户的用电要求形成满足；第二，确保用户供电的可靠性；第三，确保所供的电能有良好的质量；第四，确保灵活的系统运行；第五，确保经济性的运行系统等。满足以上要求的情况下，对整个电力系统的经济效益以及社会效益的提升具有十分重要的意义。

2　配电网规划研究

配电网规划需要研究的内容主要包括：线损计算、潮流计算、网架规划、无功规划、电源规划、短路电流分析、电力负荷预测等［1］。电力负荷预测主要是用来预测电网负荷未来的时间与空间分布状况，它对于制定电网规划决策来说是必须要执行的基础性工作。电气负荷的发展水平对于供电方案的确定以及电气设备的选择来说是主要依据。无功规划的主要任务是对网络无功补偿和容量加以确定，主要目的是为了对有功负荷的要求形成满足。分析短路电流的主要目的是为了探测因为短路电流增大而导致的变电站制约程度，并将问题的相关解决方法提出。通过理论计算线损能够发现在电网中电能损失的分布规律，从而为提高效益以及降低线损提供技术和理论依据。事实上，自出现电力系统之后，人们就面临着电网规划工作。相关规划人员长期以来的作法是结合经验通过定性分析展开负荷预测，之后按照确定的负荷数据，人为地对几个可行的网络扩展方案选定，最后通过经济技术分析这几个方案，将最佳的方案寻找出来。采用这种方法的优势在于直观而且能够结合相关规划人员的宝贵经验。劣势就在于预测精度以及方案质量的高低会受规划人员经验的制约，难以有效处理大型网络。不断发展的计算机技术、数学以及相关性理论，促使人们将目光转移到高科技产品，开始利用计算机技术对电网规划进行自动化研究，主要目的是为了促使规划质量和决策水平得到提高。

3　配电网规划的优化方法

3.1数学规划的优化方法

该种方法主要包括确定性与不确定性两种方法。其中，确定性方法又包含以下子类：网络规划法、动态规划法、线性规划法、非线性规划法等；那么不确定规划法又包含了以下子类：风险度估计法、场景分析法、模糊规划法等。首先是线性规划法。这种方法在众多规划法当中，是研究最早同时也是最为成熟的数学优化方法之一。它在配网中的应用情况是几乎已经将配电网早、中期的大部分研究领域给涵盖了。线性规划法还可以被细分为整数规划、线性规划、混合规划、运输模型等。其次是不确定性规划法。当前主要可以利用三种方法来考虑配电网中的不确定因素，分别是：（1）模糊数学理论。这种理论主要的优化目标是最小化模糊供电的总成本，通过计算模糊电力不足在电网故障状态中的期望值来对模糊缺点进行计算，最后借助遗传算法产生动态化解。这种理论是在对多种不确定信息进行考虑的前提下展开电网规划的，可以达到一些预期的效果。（2）场景分析法。这种方法并不是对配电网规划中的不确定因素直接建模，而是在进行未来规划的一段时期内对各种可能的确定性场景展开预想，然后在不同的场景中开展常规的配电网规划，选定对各种场景的适应度都较高的电网规划，最终获得最优柔性方案。（3）风险评估法。该方法主要是通过考虑和评估可能出现的不确定情形，并将各种方案具有的风险率确定下来，然后展开确定性的电网规划，最后获得最优的方案。

3.2启发式规划优化方法

第一，专家式启发方法。这是一种传统启发方法的发展，其不同之处就在于在规划的过程中对专家的经验展开了引用，这样的话就便于相关的规划人员对规划决策进行参与。需要注意的是，专家人员并不是为了替代规划人员的，专家的主要职责是通过推理数据库中的基础数据及相关知识，将最优的规划方案提供给规划人员，最终还是需要规划人员来确定规划方案。第二，现代启发方法。它主要包括：人工神经网络、遗传算法、模拟退火算法、搜索法、进化规划法以及蚁群最优法等［2］。这种算法是现代通用的优化算法之一。这种算法还具备另一个优势就是它可以实现并行计算。

4　结语

要制定电力系统的扩展规划，那么其核心工作之一就是要进行配电网规划。日益增长的配电系统负荷促使人们逐渐提高了对供电质量及其可靠性的要求，科学合理地规划配电网能够实现巨大的经济和社会效益。不断发展的国民经济，促使电力系统规模快速扩大，在这种情况下，要规划配电网就必须发展现代化的计算机设计以及计算方法。

［1］康重庆，夏清，张伯明.电力系统负荷预测研究综述与发展方向的探讨［J］.电力系统自动化，2012（17）.

［2］符杨，孟令合，朱兰，等.Pareto蚁群算法在多目标电网规划中的应用［J］.电力系统及其自动化学报，2011，21（4）：41-45.

许强（1987—），男，山东聊城人，工作单位：聊城供电公司。