试论智能电网条件下的多目标输电网规划论文_赵飞,汤晓彤,张国

(国网北京市电力公司石景山供电公司 北京市 100043)

摘要:电力工业国民经济的一项支柱产业,在发展国民经济产业过程中发挥着关键作用,为社会的各个行业的发展提供电能支持。在智能电网条件下,科学合理的利用电力系统进行电网投资,可以提高电网规划的经济性、可靠性、灵活性,是我国智能电网未来发展的主要方向。

关键词:智能电网;多目标;输电网规划

智能电网具有自愈和自适应、安全可靠、经济高效、兼容、友好互动的特点,输电网络是输送电力的载体,坚强、灵活的电网结构是未来智能电网发展的基础。智能电网的本质决定了电网规划时,需要综合考虑多个具有不同的量纲、不同的重要性甚至是互相矛盾的目标。多目标优化方法以优化结果的综合效益最佳为目标,为多目标电网规划提供了一种有效途径。

一、智能电网的含义

智能电网是相对传统电网而言的,它以双向通信网络为基础,通过利用先进电力电子技术、控制技术、自动化技术、传感技术等多种信息技术,以及电气设备、智能仪器仪表和远程监控系统、信息管理系统来实现电能的高速准确输送,达到电网安全、稳定、可靠运行目的。较之传统电网,由智能电表、智能变电站、智能家电、智能交互终端、智能发电系统等许多智能化装置构成的智能电网整体结构十分复杂庞大,意味着智能电网规划是一项难度较大的工作,需要综合考虑多种影响因素,以确保电网规划的合理性与科学性。

二、智能电网条件下多目标输电网规划策略

2.1深入分析电力市场及售电量

在智能电网条件下,多目标输电网规划的根本目的是为了提高电网运行效率与供电服务质量,为用户提供更好的电力服务。而为实现上述目标,保证多目标输电网规划的针对性、目的性与合理性,首先就需要对电力市场进行全面深入的分析,对具有代表性的电厂公司售电量进行统计分析,并对售电量统计结果进行详细分析,了解电力市场当前发展趋势与发展状态,了解用户用电量情况,对用户用电需求进行预测,然后根据这一结果对智能电网条件下的多目标输电网进行合理规划。通过对电力市场与电厂售电量内容的深入分析,相信可以在一定程度上提高多目标输电网规划的科学性与合理性,为多目标输电网规划奠定坚实基础。

2.2综合考虑电网的各种性质

在智能电网条件下,对于多目标输电网的规划需要综合考虑电网的各种性质,包括可靠性、经济性、稳定性、灵活性、适应性和抗毁性等。电网规划的可靠性主要考虑的是服务对象的需求,这就要求工作人员在对多目标输电网进行规划时,将规划方案的确定与用户需求紧密结合,全面考虑用户对电能的需求,确保电网规划方案科学合理,能够满足广大用户电力需求。经济性要求多目标输电网规划在智能电网条件下,在不影响电网正常供电情况下,尽可能减少成本的投入,包括材料成本、设计成本、设备成本、人工成本等,并尽可能使用节能环保措施,充分体现电网规划的经济性原则。由于电网大部分暴露于野外,受外界环境因素影响大,特别是大风、雷雨等恶劣天气,同时人为因素对电网运行也有着巨大的影响,所以为提高电网线路对外界因素的抵抗能力,就需要提高电网规划的抗毁性,即抗毁性也是电网规划过程中所需重点考虑的一个重要因素。要想提高电网的抗毁性可以根据发电方与用户之间最短路径的次数求解,得到各个路径上易发生毁坏的线路部分,针对这部分线路加以特别防护与重点检测监控,及时处理该线路上的故障,可以有效提升电网的抗毁性安全性,保障电网持续正常运行。从电网改造升级角度考虑,在对电网进行规划时,还应保证电网具有足够的灵活性,以便于伴随智能电网发展水平的进一步提升容易对电网进行改造。适应性指的是电网规划过程中各个回路之间应具有良好的适应性,可以满足整个电网运行要求,有利于电网运行效率和电网回路设置合理性的提高。提高电网规划的适应性,可以采用余弦定理理论,通过建立数学模型来实现。

三、多目标电网规划要点

3.1余弦定力

电网规划过程中,空间模型的应用以空间作为基础,通过检索文档暗箱与用户信息的余弦关系,完成相应的计算,确保计算管理的科学性。但是,目标函数的应用需要理论的支持,因此管理人员必须要将理论知识和实践合理的结合在一起,利用相关信息,完成度权重系数的计算。规划多目标输电网规划方案,应用向量空间模型,在具体分析中,被计算所文档向量和用户查询信息向量两者余弦值的计算如公式(1)所示。

3.2智能电网背景下多目标规划

在输出多目标规划时,需要结合智能电网的特点,要考虑电网建设的复杂性依据在管理上的阶梯性,具体规划过程中需要坚持遵守以下几项基本原则:①保证输电的稳定性,针对需要规划电网的需求,因此在电网规划过程中,要充分分析需求方在生活与生产中对电力的具体需求,制定出科学合理的规划方案。②提高电网的抗毁性,在规划电网时,必须要考虑自然因素和人为因素对电网运行所造成的影响,通过分析线路介数分析发电方的需求,制定出电力输送的最多路径,了解掌握电力输送的路径,并要加强对输电路径的合理分析,对配电网在运输过程中容易发生损坏的高介数线路进行科学处理,从而使智能电网的实用性和抗毁性得到进一提高。③在对智能电网进行规划过程中,要对电网规划建设的经济性进行重点考虑,在确保智能电网能够达到理运行目标的基础上,尽量降低设计成本和施工成本,提高电网规划的经济性。④在智能电网环境下,进行多目标输出电网规划时要充分考虑电网周围的环境,电网的建设尽量不要对周围的环境造成影响,具体建设中应当以“少破坏,不影响”周围建筑为原则,这不仅可以减少应为电网规划所造成的经济赔偿,而且也可以提高电网运行的安全性,此外电网规划过程中,在情况允许的情况下,应当尽量缩短电力运输距离,降低电力运输过程中的电力损失,提高电网提高运行的经济效益。

结语

本文在智能电网的基本框架下,综合考虑由电网规划的经济性、可靠性、灵活性、适应性、抗毁性等构成的评价指标体系,建立了基于余弦排序的多目标电网规划数学模型,利用遗传算法求解该模型。通过算例分析,并与传统方法所得的结果进行了比较,验证了该模型的有效性和合理性。本文所提方法思路清晰,计算简单,克服了评价过程的主观性,同时具有一定的普适性。

参考文献

[1]黄映,李扬,高赐威.基于非支配排序差分进化算法的多目标电网规划[J].电网技术,2011.

[2]季阳,艾芊,解大.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].电网技术,2012.

[3]杨德昌,李勇.中国式智能电网的构成和发展规划研究[J].电网技术,2012.

作者简介

赵飞(1984.9.30),男,学历:华北电力大学电气工程及其自动化专业本科毕业,单位:国网北京市电力公司石景山供电公司,研究方向:电网规划建设。

论文作者:赵飞,汤晓彤,张国

论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期

论文发表时间:2017/8/8

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