方 祺

（上海交通大學，上海200030）

0 引言

智能電網(wǎng)多適應性規(guī)劃體系的設計對構建堅強電網(wǎng)具有重要的實際意義。本文詳細介紹了面向智能電網(wǎng)多適應性規(guī)劃體系設計的基本思路，包括技術體系、組織體系和評價體系，通過對面向智能電網(wǎng)的規(guī)劃體系設計的研究，引入生產(chǎn)函數(shù)理念，建立全系統(tǒng)綜合效益指數(shù)（SEITENS）模型，采用多因素三級CES模型，對電網(wǎng)性能、電網(wǎng)效率、社會效益、成本等四大目標因素的替代關系進行分析，多適應性智能電網(wǎng)的規(guī)劃體系建設取得了良好的效果。

1 SEITENS設計

設計多適應性智能電網(wǎng)的規(guī)劃體系，不僅逐步完善了原有的規(guī)劃體系，也推動了現(xiàn)行規(guī)劃體系的發(fā)展。多適應性規(guī)劃體系主要體現(xiàn)在技術、組織和評價3個方面，下面逐一進行分析：

（1）技術體系。這是智能電網(wǎng)規(guī)劃體系的重要組成部分，不僅影響著電網(wǎng)性能及工作效率，也影響著社會效益和建設成本。其中，電網(wǎng)性能是電網(wǎng)規(guī)劃的根本任務，必須對電網(wǎng)進行資源優(yōu)化配置；創(chuàng)造社會效益是電網(wǎng)企業(yè)的社會責任，包括用戶效益、環(huán)境效益及宏觀效益等；減少建設成本是智能電網(wǎng)的基本工作，也是電網(wǎng)規(guī)劃方案需重點考慮的因素。根據(jù)電網(wǎng)性能、效率、成本及社會效益等因素，可以將全系統(tǒng)電網(wǎng)綜合效益分為15個二級因素［1］。

（2）組織體系。這是從多目標、多階段來實現(xiàn)的，在組織體系中，首先必須滿足電網(wǎng)的使用性能和工作效率，在此前提下，對智能電網(wǎng)產(chǎn)生的社會效益進行優(yōu)化。對電網(wǎng)性能、社會效益及電網(wǎng)效率等3個目標進行優(yōu)化后，再進行成本優(yōu)化，在整個規(guī)劃過程中，不斷將規(guī)劃結果反饋至上一階段目標，并進行核對校驗，最終形成一個多目標、多階段的組織體系。

（3）評價體系。這是基于經(jīng)濟管理學理論中的CES函數(shù)模型來實現(xiàn)的，全稱為“生產(chǎn)函數(shù)三級固定替代彈性函數(shù)模型”，即以規(guī)劃體制中電網(wǎng)性能、效率、成本及社會效益等四大目標因素作為變量的SEITENS模型［2］。通過全面評估，可以對區(qū)域電網(wǎng)進行優(yōu)化規(guī)劃。

面向智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系，是一個多目標、多階段，有完善的反饋機制和規(guī)劃流程的體系，通過引入多目標管理的理念，提出SEITENS模型，從而充分體現(xiàn)出電網(wǎng)性能、效率、成本和社會效益四大目標之間相互制約、相互依存的關系。

2 建立SEITENS模型

生產(chǎn)函數(shù)模型的核心理念是以評估效益指數(shù)來建立多適應性的智能電網(wǎng)規(guī)劃體系。針對生產(chǎn)函數(shù)的確定，為了滿足智能電網(wǎng)規(guī)劃多目標、多適應性的要求，在綜合效益評價方面，需包含多個因素。由于電網(wǎng)性能、效率、成本和社會效益四大目標因素的替代關系各不相同，因此，采用多因素三級CES模型，建立SEITENS模型，從而全面地反映出智能電網(wǎng)多目標、多因素的函數(shù)關系［3］。對于SEITENS模型的建立，具體可以描述為：

其中，Y代表SEITENS模型的最終結果，A（t）＞0代表電網(wǎng)效率系數(shù)，P為電網(wǎng)性能，E為電網(wǎng)效率，S為社會效益，C表示成本，分配系數(shù)分別為c1、c2、a1、a2、b1、b2；YPE代表在滿足電網(wǎng)性能和電網(wǎng)效率前提下的第1級CES函數(shù)，在第2級函數(shù)中作為一個組合因素；YPES代表在滿足電網(wǎng)性能、電網(wǎng)效率和社會效益前提下的第2級CES函數(shù)，在第3級函數(shù)中其作為一個組合因素。而ρ1代表電網(wǎng)性能和電網(wǎng)效率之間的替代參數(shù)，ρ2代表電網(wǎng)效率、電網(wǎng)性能組合與社會效益之間的替代參數(shù)，ρ3代表電網(wǎng)效率、電網(wǎng)性能、社會效益組合與成本之間的替代參數(shù)；m代表規(guī)模報酬參數(shù)。根據(jù)SEITENS模型的動態(tài)分析，可以得知因素的邊際影響力、產(chǎn)出彈性、替代彈性都會對總績效產(chǎn)生影響［4］。

研究SEITENS模型的評價功能，主要用于智能電網(wǎng)規(guī)劃的評估，由于四大目標因素通過綜合構成目標函數(shù)，最終目標函數(shù)將指數(shù)化。因此，采用SEITENS模型對智能電網(wǎng)的四大目標因素進行動態(tài)規(guī)劃評價，一般每個目標的評價系統(tǒng)主要由目標函數(shù)、限制條件2部分組成，其中，目標函數(shù)的變量和因素有預測性、可靠性、全面性、穩(wěn)定性、靈活性等特點，對智能電網(wǎng)來說，可靠性確定電網(wǎng)性能目標函數(shù)的限定條件，穩(wěn)定性確定目標函數(shù)必須考慮的內(nèi)容。而限制條件涉及的因素與變量有電源分布、電網(wǎng)布局、短路電流等。

3 面向智能電網(wǎng)的規(guī)劃體系設計研究

通過不斷探索可知，SEITENS規(guī)劃體系的研究主要由電網(wǎng)性能、電網(wǎng)效率、社會效益及成本4個模塊來實現(xiàn)。第一，電網(wǎng)性能模塊主要是基于預想事故集，以可靠性為限定條件的電網(wǎng)規(guī)劃研究，以原有的規(guī)劃體系為依據(jù)，逐步完善現(xiàn)有的規(guī)劃體系，從而構建多適應性的堅強智能電網(wǎng)。第二，電網(wǎng)效率模塊是基于電網(wǎng)靈活規(guī)劃體系、節(jié)能調(diào)度及區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃等3個課題群的研究，然而新形勢下必須將多適應性區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃的研究作為重點內(nèi)容，尤其是特高壓電網(wǎng)的投入運營，探索在電網(wǎng)不斷發(fā)展的新形勢下如何提高調(diào)峰資源利用率，從而實現(xiàn)調(diào)峰資源的統(tǒng)籌建設和統(tǒng)一調(diào)度。第三，社會效益模塊主要包括節(jié)能減排電網(wǎng)規(guī)劃和新能源的開發(fā)利用對電網(wǎng)規(guī)劃的影響，研究電網(wǎng)規(guī)劃的對策及產(chǎn)生的社會效益等內(nèi)容，其中，新能源的開發(fā)利用對電網(wǎng)規(guī)劃有重要影響，例如風力發(fā)電屬于可再生新能源，在風電、主流風力發(fā)電機仿真模型的原理上研究風電等新能源接入對智能電網(wǎng)的影響，構建堅強電網(wǎng)，使社會效益成為面向智能電網(wǎng)多適應性規(guī)劃體系設計研究的重要內(nèi)容。第四，成本模塊將電網(wǎng)的可靠性、經(jīng)濟性作為電網(wǎng)規(guī)劃體系設計研究的重要內(nèi)容，構建LLC成本管理的電網(wǎng)規(guī)劃方案，主要從多目標、多階段、有完善反饋機制的規(guī)劃流程來實現(xiàn)。

4 結語

本文通過建立SEITENS模型來研究電網(wǎng)性能、效率、成本和社會效益四大目標函數(shù)之間的關系，確保模型的準確性和科學性，從而構建堅強的智能電網(wǎng)。

［1］張建平，胡建績.面向智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系創(chuàng)新動因研究［J］.研究與發(fā)展管理，2012（3）：117～125

［2］楊正升.面向智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系研究［J］.中國新技術新產(chǎn)品，2012（20）：70

［3］林宇鋒，鐘金，吳復立.智能電網(wǎng)技術體系探討［J］.電網(wǎng)技術，2009（12）：8～14

［4］曹軍威，萬宇鑫，涂國煜，等.智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)體系結構研究［J］.計算機學報，2013（1）：143～167