電網規(guī)劃中網架規(guī)劃方法研究

許玫

摘要：隨著我國社會的不斷發(fā)展與進步，經濟水平的不斷改善與提高，人們的用電量在日益增大，這對供電系統(tǒng)便提出了較高的要求，不僅要提升自身質量，還要滿足于人們的各種需求。但是在實際供電過程中經常出現(xiàn)一些問題，這樣在一定程度上阻礙了我國社會經濟的發(fā)展。因此，電力相關負責部門應該更加重視電網規(guī)劃。而電網規(guī)劃中的網架規(guī)劃既是重點內容，也是難點內容，它影響著整個供電系統(tǒng)的安全。所以要合理規(guī)劃方案，使其發(fā)揮著最大利用價值。本文主要概述電網規(guī)劃中網架規(guī)劃的現(xiàn)狀以及所應用的主要規(guī)劃方法。

關鍵詞：用電系統(tǒng);電網規(guī)劃;網架規(guī)劃;方法

電網規(guī)劃中的網架規(guī)劃具有十分重要的作用，不僅影響著國家電力系統(tǒng)的安全運行，還影響著經濟運行，那么對其采取合理、有效、科學的規(guī)劃方案便顯得尤為關鍵，可以根據(jù)電網的差異化特質進行相應的管理與研究，再對運行費用、投資費用以及斷電損失等核心因素進行分析，最終找到恰當?shù)姆椒ㄓ枰詫嵤?/p>

一、電網規(guī)劃中網架規(guī)劃的現(xiàn)狀

（一）基礎薄弱

電網規(guī)劃中的真實體現(xiàn)就是電網建設的基礎較為薄弱，尤其是在不發(fā)達地區(qū)表現(xiàn)得最為明顯，因為在早期建設過程中缺乏科學的勘測與合理的規(guī)劃，所以導致電網分布不均、供電線路較長、損害較為嚴重且集中。比如市中心的電力豐富、電網密集;而周邊的電力稀少、電網分布稀松，這就直接導致一些偏遠農村始終處于無電環(huán)境中生活[1]。

（二）供電故障較多

因為電網建設的基礎十分薄弱，電網分布極其不合理，所以導致供電效率與供電質量呈下滑趨勢下降，從而降低了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。截止到目前，還有很多地區(qū)仍使用高空架線輸送方法，致使供電故障頻繁發(fā)生，最終引起電力事故，這無論是對社會還是對國家都會造成不可預估的危害。

（三）電網結構不合理

國家電網在實際建設過程中經常出現(xiàn)互相交錯、電路混亂等不良現(xiàn)象，再加上現(xiàn)場電網接線較為復雜，并且還伴有專用線路占用主線路的可能性，因此在一定程度上不僅給電網規(guī)劃中的網架規(guī)劃工作帶來了負面影響，還增加了電力系統(tǒng)在電路整修過程中的難度[2]。

二、電網規(guī)劃中網架規(guī)劃的主要方法

隨著我國科學技術的不斷改革與創(chuàng)新，電網規(guī)劃工作取得了較大的進步，從事電網工作的專業(yè)研究人員對其進行了大量的調研工作，在規(guī)劃變化不大的前提下，通過優(yōu)化設計來提高實際工作效率與工作質量，進而為電力企業(yè)帶來了較大利潤。而傳統(tǒng)電網規(guī)劃中的網架規(guī)劃方法都是通過論證、比較不同方案而獲得最優(yōu)解，這種方法操作起來十分復雜，且工作效率極低，既浪費了大量的人力，也浪費了大量的物力，所以傳統(tǒng)網架規(guī)劃方法不可取。近些年來，我國電網規(guī)劃中的網架規(guī)劃方法發(fā)生了較大的轉變，很多電力企業(yè)都采取了新型現(xiàn)代啟發(fā)式規(guī)劃方法，此方法是以直觀分析為計算依據(jù)，再基于電力系統(tǒng)路徑上參數(shù)的敏感度進行細致規(guī)劃，進而滿足實際所需。這種方法具有計算量小、靈活、直觀等特點，便于較快計算出最優(yōu)解，具體表現(xiàn)方法為如下兩種[3]。

（一）基于螞蟻的網架規(guī)劃方法

基于螞蟻的網架規(guī)劃方法主要是依據(jù)螞蟻覓食的基本原理予以實施的，首先，需設想出固定數(shù)量的人工螞蟻，人工螞蟻在路徑選擇上需按照荷爾蒙數(shù)量的多少進行抉擇，并在前進期間留下所剩余的荷爾蒙;其次，進行系統(tǒng)性的搜索，當搜索任務完成后要對路徑上的荷爾蒙進行更新;最后，經過不斷的更新、反復的迭代，使得大部分人工螞蟻都按照最優(yōu)路徑進行搜索。這種螞蟻式的網架規(guī)劃方法主要采取分布式和正反饋式算法，其中，分布式算法比較容易發(fā)現(xiàn)，也較為好解，而正反饋式算法的正確率較高，且計算速度較快[4]。由于螞蟻算法的網架規(guī)劃方法處于剛剛起步極端，所以當系統(tǒng)規(guī)模較大時，無法對其進行高質量、高效率的解答，在日后發(fā)展過程中，通過怎樣的方法能夠推廣螞蟻算法的普遍應用有待解決。

（二）基于遺傳算法的網架規(guī)劃方法

基于遺傳算法的網架規(guī)劃方法主要是通過對大自然中的生物遺傳機理進行抽象化轉換，從而形成的優(yōu)化算法。工作人員在計算過程中首先將優(yōu)化變量編碼轉換成符號串（成為染色體），再將目標函數(shù)轉化為染色體的適應度函數(shù)，經過自由選擇、變異、交叉等操作產生了子代染色體。其中染色體被選擇的概率大小是由適應函數(shù)數(shù)值的大小來決定的，所以，從函數(shù)中就可以總結出適應者的基本生存法則。變異與交叉等操作是借助結構化交換或者隨機交換染色體之間的信息而產生的下一代更加優(yōu)質染色體，通過循環(huán)繁衍，最終生產出最適合函數(shù)值的優(yōu)秀染色體，將最優(yōu)染色體進行還原解碼等操作后便可以輕而易舉的解決原問題。當染色體遺傳代數(shù)較為繁多時，從理論上可以得出，基于遺傳算法的網架規(guī)劃方法就是最優(yōu)解算法[5]。

遺傳算法具有自身獨特的優(yōu)點，在實際計算過程中能夠輕松解決掉離散性問題，有效降低優(yōu)化誤差。另外，遺傳算法所具備的全局優(yōu)化能力、搜索能力都比較突出，可以在最大程度上降低可行解丟失的可能性。與此同時，遺傳算法在計算期間不需要了解有關目標函數(shù)的梯度信息，也不硬性要求目標函數(shù)的可導與連續(xù)，更不會受到時間與空間的制約，所以，當求解規(guī)模逐漸變大時，也可以使用遺傳算法進行精準計算，這就給電網規(guī)劃工作帶來了極大的便利。

結束語：

綜上所述，電網規(guī)劃中網架規(guī)劃方法的研究十分關鍵，電力相關管理人員必須將其重視起來，在實際計算過程中，要合理分析電網特點，根據(jù)其特點建立正確的數(shù)學模型進行精準計算。另外，電網規(guī)劃的好壞將直接影響整個社會城市的發(fā)展，作為電力工作者，更應該將電網規(guī)劃工作落實到實處，從而推動我國電力行業(yè)的繁榮昌盛。

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