摘要:随着人们生活水平的提高,人们的用电量也在大幅度的提高,这就给电力系统带来了一定的压力,为此,电力单位为了更好的保证电力系统运行的安全与稳定就需要加强对电网的规划,找到合适的电网规划的方法,进而保证电力系统运行的稳定。本文主要是对电网规划方法在电力系统中的重要性进行了分析,分析了电网规划的方法,并阐述了电网规划的对策,为今后电力系统中更好的进行电网规划提供一定的参考。
关键词:电网规划;方法;电力系统;重要性
一、实施电网规划重要性分析
电网规划不仅能够有效促进电网建设,而且也是电力系统快速发展的关键所在,因此,进行科学合理的电网规划,可有效指导当前我国各地区的电网建设。电网规划工作不仅工作量大,而且其操作过程极为复杂、覆盖范围大,当前绝大多数电网规划工作均以人工操作来进行,故规划结果与规划人员的经验水平及自身专业知识有着极大的关系。随着我国经济的快速发展,也促进了我国电网建设的快速发展,由于电网规划工作的复杂性和艰巨性,故在确保规划质量的前提下,一定要让电网规划工作效率得到大幅度提高。城市不仅是区域经济增长中心,而且也是区域电力系统的负荷中心,因而作为区域电力系统负荷中心的城市,能否科学合理地进行城市电网的规划和建设,将对整个区域电网能否正常运行产生极大的影响。供电企业具有较大的固定资产额,城市电网规划工作能否顺利实施,将对供电企业的正常运行产生极大的影响。为此,供电公司必须根据公司自身经济状况来合理安排资金,在此基础上再进行投资来完成电网规划,供电企业还必须根据供电能力、可靠性及质量等方面的差异,以及用户对电价的不同承受能力来实施具体的电网规划工作。
二、电网规划的人工智能方法
(一)禁忌搜索算法
禁忌搜索算法是一种高效的用于解决组合优化问题的启发式搜索算法,其基本思想是通过记录搜索历史,从中获得知识并利用其来指导后续的搜索方向以避开局部最优解。该方法适合于解决纯整数规划问题,有效处理不可微的目标函数,这正与电网规划的特点相符合,因此该方法被引入到电网规划中。该方法的优点是搜索效率高、收敛速度快。缺点是收敛受到初始解的影响,禁忌表的深度及期望水平影响搜索的效率和最终结果,搜索法机理还不甚清楚,从数学上无法证明其一定能达到最优解,而且对于多阶段大规模的问题可能受到列表大小的限制,难以达到全局最优解。
(二)蚁群算法
蚁群算法是一种求解组合最优化问题的新型通用启发式方法。该算法仿照蚂蚁群觅食机理,构造一定数量的人工蚂蚁,每个蚂蚁以路径上的荷尔蒙浓度大小选择前进路径,并在自己选择的行进路径上留下一定量的荷尔蒙。当所有蚂蚁均完成一次搜索后,再对荷尔蒙浓度进行一次全局更新。通过反复的迭代,最终大多蚂蚁将沿着相同的路线完成搜索。该方法的优点是算法效率高、寻优能力较强,适合求解有约束问题;缺点是还没有很好地将规划模型处理成适合于蚂蚁算法求解的模型,系统规模增大时,难以求得高质量的解。
(三)模拟退火算法
模拟退火算法是以马尔科夫链的遍历理论为基础的一种适用于大型组合优化问题的随机搜索技术,算法的核心在于模拟热力学中固体物质冷却和退火过程,采用Metropolis 接受准则避免落入局部最优解,渐进地收敛于全局最优。已有学者尝试将这种方法应用于电网规划中,但模拟退火为使每一冷却步的状态分布平滑要花费时间,而且这种算法属于单点寻优,不能像遗传算法那样获得多个优化解,若能将模拟退火算法和其它优化方法结合在一起使用,更能发挥其优势。
(四)遗传算法
遗传算法是电网规划采用的一种智能优化方法,它根据优胜劣汰的原则进行搜索和优化,可以考虑多种目标函数和约束条件,特别适合于整数型变量的优化问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆遗传算法的操作简单,通过交叉和变异完成进化,相对灵敏度分析线性规划等数学方法更便于执行,对于大型电网规划问题不需要分解处理,直接将网络的运行计算结果计入评价值,避免了由于分解或线性化造成的误差。而且该方法为多点寻优,不受搜索空问的限制性约束,不要求连续性、导数存在、单峰等假设,可以考虑多种目标函数和约束条件,使其在解决电网规划这种多目标、多约束、非线性、混合整数优化问题中受到重视。遗传算法在获得最优解的同时也能给出一些次优解,这弥补了数学优化只能求得单解的不足。这种多解的情况使工程技术人员可以充分发挥主观能动性,利用实际工程经验在多解中进行分析判断,再进行综合评定,得到符合实际情况的规划方案。遗传算法收敛的数学机理还未完全搞清楚,和算法收敛有关的控制参数如种群规模、交叉率和变异率等还有待研究,在参数选取不当时有收敛到局部最优点的可能性,且计算速度还较慢。
(五)粒子群算法
在解决规模优化问题中,粒子群算法比其他智能算法具有更好的全局寻优能力,且参数少易于实现。粒子群算法操作简单,不受搜索空间的限制性约束,使其在解决电网规划这种多目标、多约束、非线性、混合整数优化问题中得到广泛应用。在电网规划中,多种约束条件的处理也是重点。将多目标粒子群用于求解电网规划,有效避免了加权和权重的选择。
三、电网规划的对策分析
(一)收集规划工作基础资料,加强工作分析
一个科学合理的电网规划方案必须要以坚实的前期工作为基础,前期工作主要包括对电力符合资料的收集以及深入调查本城市的经济社会发展状况。为了保证电网规划工作的科学性、合理性以及针对性,前期的分析工作以及资料收集工作显得特别的重要。这方面的工作内容主要包括对城市的年用电量、最大用电负荷、分区负荷量、城市发展目标、电网及设备现状等相关数据进行收集或预测。这些数据的收集及预测能够为城市的电网规划提供准确有力的依据。
(二)创新电网规划理念
在进行电网规划时,应从合理的供电需求出发,还应考虑公司的资产情况,保证资产的增值创新观念。电网规划还应充分考虑到社会经济效益,通过全电压等级序列和全寿命周期内的资产不断改进和创新,逐渐传播资产管理理念,并在大范围内进行实质性的优化配置工作。新的电网规划观念及其推广是一项长期、持续的工作,需要规划人员不断地坚持。与此同时,电网规划的观念应该要更开放,才能根据形势的变化不断调整具体内容,逐步形成有特色的电网规划体系。
(三)优化电网规划管理机制
为促进电力系统的有效发展,实现安全运行,在进行电网规划时应整合现有资源,优化管理机制,重组业务流程。在进行电网规划时应构建一个平台作为技术交流、解决问题的基础场所,各级规划在同一个平台上进行统一的规划,最终实现集中的规划和技术指导,完成电网规划“统一标准、统一规则”的目标。电网规划的技术标准需要在实用性的基础上还具备先进性,不同地区的可靠性是不一样的,具有的符合性也不一样,因此需改变思维,从规划的角度出发构建电网体系、制定技术标准、形成技术规则。
结语
总之,电力系统在进行电网规划中会涉及到很多方面,电网规划中的工作量较大且复杂,因此,在进行电网规划时应当根据不同的电网类别选取不同的规划方法,进而使电网的作用在电力系统中得到有效的发挥。电力系统在运行中也只有不断加强对电网的规划,不断优化其规划方法才能切实保证电力系统运行的稳定与安全,为人民的用电带来极大的便利。
参考文献:
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[2]徐敏.电网规划方法对电力系统发展的重要作用[J].电力设备,2015(09).
[3]王芳.浅析电力系统发展中电网规划的重要性[J].科技与企业,2015(24).
论文作者:梁晓乐
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/16
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