基于智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃研究

謝義林

(國網(wǎng)湖南省電力公司資興市供電分公司,湖南郴州,423400）

基于智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃研究

謝義林

(國網(wǎng)湖南省電力公司資興市供電分公司,湖南郴州,423400）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)能力的推動(dòng)下，無論是居民還是企業(yè)對(duì)于日常生活與生產(chǎn)的用電需求都有顯著提升，智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大?；诖?，本文就智能電網(wǎng)下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行相關(guān)探究，首先對(duì)現(xiàn)階段多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃中存在的問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，再進(jìn)一步挖掘智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃的控制要點(diǎn)，以期推動(dòng)智能電網(wǎng)整體的有效建設(shè)。

智能電網(wǎng)；多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃；規(guī)劃定理

0 引言

在人們?nèi)粘Ｉ钜约捌髽I(yè)日常生產(chǎn)當(dāng)中，電能是最重要的需求能源，對(duì)電能以及電能輸送過程的有效保護(hù)，對(duì)人們的生活與社會(huì)的發(fā)展都具有重要的影響意義。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，智能電網(wǎng)的建設(shè)越來越普遍，多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃能夠更好的保證高能量電能的有效供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電力的持續(xù)續(xù)航作用，十分有利于電力企業(yè)的正向發(fā)展。

1 多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃中的問題

2016年全社會(huì)用電調(diào)查的結(jié)果顯示，總用電量達(dá)到59198億千瓦時(shí)，與2015年相比同比增長(zhǎng)5%；其中第一產(chǎn)業(yè)的全年用電量達(dá)到1075億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)5.3%；第二產(chǎn)業(yè)的全年用電量為42108億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)2.9%；第三產(chǎn)業(yè)的全年用電量為7961億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)11.2%；而城鄉(xiāng)居民的生活用電總量全年達(dá)到了8054億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)10.8%。通過數(shù)據(jù)分析不難發(fā)現(xiàn)，全國各個(gè)產(chǎn)業(yè)以及居民用電量都在提升，這對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)又提出了新的要求，在這種發(fā)展勢(shì)態(tài)下，多目標(biāo)輸出電網(wǎng)規(guī)劃的有效實(shí)現(xiàn)，才能進(jìn)一步推動(dòng)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與規(guī)范性。但在實(shí)際發(fā)展進(jìn)程中，多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃中還存在諸多問題急需得到解決。

1.1 分層優(yōu)化中的問題

多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃過程中，一般采用分層優(yōu)化的方式方法，但實(shí)際運(yùn)用過程中，過于形式化的問題導(dǎo)致輸電網(wǎng)的安全建設(shè)受到威脅。在多目標(biāo)輸電網(wǎng)中進(jìn)行分層優(yōu)化有利于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)以及供電環(huán)節(jié)的安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性；而過于形式化的分層優(yōu)化使整項(xiàng)工作失去了實(shí)施價(jià)值，在加上缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃條例對(duì)優(yōu)化過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)募s束，對(duì)多目標(biāo)輸電網(wǎng)的規(guī)劃提供可靠支撐。

1.2 處理方式中的問題

相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，對(duì)規(guī)劃的認(rèn)識(shí)程度不夠深刻，導(dǎo)致處理方式過于片面，進(jìn)而造成電網(wǎng)管理方面出現(xiàn)嚴(yán)重不足。例如，在對(duì)輸電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行具體的分析與處理過程中，技術(shù)人員需要充分利用可靠性指標(biāo)以及相關(guān)函數(shù)模型來達(dá)到分析及處理目的，但在這一過程中，技術(shù)人員僅僅依據(jù)可靠性指標(biāo)來進(jìn)行，最終得到的分析與處理結(jié)果帶有極強(qiáng)的片面性。這種處理方式的片面性會(huì)直接影響輸電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)用性難以實(shí)現(xiàn)，若遇到特殊業(yè)務(wù)需求，計(jì)算結(jié)果更無法適用，多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)難以實(shí)現(xiàn)。

1.3 電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)中的問題

在環(huán)保意識(shí)的不斷普及之下，電力行業(yè)的發(fā)展也應(yīng)將清潔能源應(yīng)用納入到智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，以提升多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃的價(jià)值效用。但實(shí)際發(fā)展過程中，多數(shù)電力企業(yè)對(duì)電網(wǎng)目標(biāo)的制定缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)意識(shí)，更多的注重眼前利益。在相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中，應(yīng)不斷制定嚴(yán)格的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中存在的不合理之處以及嚴(yán)重的規(guī)劃漏洞，避免對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行效率以及適應(yīng)性產(chǎn)生過多的影響。

2 智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃控制要點(diǎn)分析

2.1 規(guī)劃定理

在智能電網(wǎng)條件下，多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃獲得了更多優(yōu)勢(shì)，具體的規(guī)劃以余弦定理為基礎(chǔ)，進(jìn)行用戶信息向量以及檢索文檔向量之間關(guān)系分析與計(jì)算，從而有效提升輸電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性與準(zhǔn)確性。另外，智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃更多的采用了空間模型技術(shù)，將其與余弦定理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以余弦定理為理論支持、空間為基礎(chǔ)構(gòu)建模型，計(jì)算得出相關(guān)權(quán)重系數(shù)，能夠顯著提升計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，使得智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃獲得更多的可靠依據(jù)。在初步得出權(quán)重系數(shù)之后，利用得到的用戶信息將多個(gè)目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行有效整合，再以余弦定理進(jìn)行新一輪的計(jì)算，得到計(jì)算結(jié)果之后，利用權(quán)重值以及余弦定理的相對(duì)性進(jìn)行相關(guān)分析，就能夠得到具有極高可行性與實(shí)用價(jià)值的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。其中，空間模型的向量即包括了用戶信息向量，也包括了檢索文檔向量，在這兩個(gè)向量之間存在夾角，明確夾角度數(shù)并將其代用公式計(jì)算得出余弦值，是對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行可行性評(píng)估的必要過程。計(jì)算公式如下：

式中的cosθkj表示的是用戶信息向量與檢索文檔向量的夾角余弦值；Skj與Sopt，j分別是評(píng)價(jià)方案與理想方案，k與j所代表的數(shù)值都為正整數(shù)，向量夾角小于90°，當(dāng)向量夾角逐漸增大時(shí)，余弦值也會(huì)隨之增大，因此能夠準(zhǔn)確判斷Skj與Sopt，j之間的聯(lián)系，當(dāng)余弦值達(dá)到最大值時(shí)，評(píng)價(jià)方案與理想方案最為接近，此時(shí)的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃方案應(yīng)用于實(shí)際能夠取得最好的應(yīng)用效果。

2.2 規(guī)劃分析

智能電網(wǎng)條件為多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在進(jìn)行方案規(guī)劃過程中，為保障最終方案的可行性，需要在分析以及計(jì)算的全過程以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，充分結(jié)合智能電網(wǎng)的特點(diǎn)，并嚴(yán)格遵循輸電網(wǎng)分段管理原則。實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行具有極大的復(fù)雜性，分段管理是一種必要形式，在電力輸送的實(shí)際運(yùn)行過程中，依據(jù)基本的輸送準(zhǔn)則與電力生產(chǎn)準(zhǔn)則制定科學(xué)、合理的規(guī)劃方案，才能為電力資源的穩(wěn)定輸送與供應(yīng)提供有力保障，以全面提升智能電網(wǎng)條件下多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)用價(jià)值。

智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)重視規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性，在進(jìn)行輸電線路新增的過程中進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，并利用一定手段進(jìn)行科學(xué)配置，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效的規(guī)劃目的，有效提升電力企業(yè)進(jìn)行輸電網(wǎng)規(guī)劃的投資應(yīng)用效能。新增線路投資總值的經(jīng)濟(jì)性分析如下：

式中的Sr表示的是規(guī)劃方案集S中的r方案；Cs為整個(gè)輸電網(wǎng)規(guī)劃中的第s條新建線路的長(zhǎng)度造價(jià)；t表示新建線路條數(shù)；Ls為新建線路的總長(zhǎng)度；Nrs為方案r中的第s條線路的擴(kuò)建回路數(shù)，Nrs=0,1，…，Nsmax，Nsmax表示可選回路的最大值。在多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃過程當(dāng)中，重視經(jīng)濟(jì)性分析，在規(guī)劃可行性與可靠性達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡量節(jié)約支出資金，綜合實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性與規(guī)劃性。

3 結(jié)束語

對(duì)基于智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃的探究，有利于智能電網(wǎng)的完整建設(shè)。通過相關(guān)分析，能夠充分利用智能電網(wǎng)條件下為多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃帶來的便捷，進(jìn)一步深入研究與分析，從而促使電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量得到更好的建設(shè)。因此，在未來的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃過程中，應(yīng)重視對(duì)智能電網(wǎng)條件的有效利用，推動(dòng)電力企業(yè)與電網(wǎng)行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步提供重要支撐。

[1]黃映,周科峰,葉婷.基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃法和非支配排序差分進(jìn)化算法的含風(fēng)電多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃[J].電氣應(yīng)用,2016,35(06):42-46.[2017-08-31].

[2]葉露.智能電網(wǎng)條件下的多目標(biāo)輸電網(wǎng)規(guī)劃[J].黑龍江科技信息,2014,(21):32-27. [2017-08-31].

Multi objective transmission network planning based on Smart Grid

Xie Yilin
(State Grid Electric Power Company of Hunan province Zixing city power supply company,Chenzhou Hunan,423400)

In the promotion of the social economy and production capacity, both residents and enterprises for daily life and production of electricity demand has significantly improved, smart grid construction is also expanded. Based on this, the rules of multi objective transmission network in smart grid plan related research, first a brief analysis the existence of the current multi-objective transmission network planning problem, further mining in the smart grid control points of multi-objective transmission network planning,smart grid construction in order to promote the overall

smart grid; multi-objective transmission network planning; planning theorem