莫倩基

摘 要：在電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中所存在的各類不確定信息，其處理結(jié)果直接關(guān)系到整體電網(wǎng)規(guī)劃效果，尤其是在經(jīng)濟(jì)處于快速發(fā)展的區(qū)域內(nèi)，科學(xué)處理不確定信息格外重要。電網(wǎng)規(guī)劃中存在不確定性的原因在于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中的多不確定信息處理，進(jìn)行多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃。本文對(duì)多不確定性信息的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：不確定信息；多目標(biāo)；電網(wǎng)規(guī)劃；不確定性；不確定信息處理

科學(xué)合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)確保我國(guó)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠、安全運(yùn)行的重要前提。在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展和國(guó)家經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的背景下，如何實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃是確保社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要內(nèi)容。電網(wǎng)規(guī)劃中存在的不確定性，導(dǎo)致電力規(guī)劃工作的難度提高。在電網(wǎng)規(guī)劃中，不確定性是突出特點(diǎn)之一，這也是在電網(wǎng)規(guī)劃中必須要考慮的重要因素。

1 多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃的必要性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電能逐漸成為生產(chǎn)和生活中的重要能源，電力工業(yè)成為支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要命脈。合理的電網(wǎng)布局和結(jié)構(gòu)能夠滿足人類對(duì)電能的基本需求，同時(shí)能夠最大限度減少電能損耗，因此在電力工業(yè)中電網(wǎng)規(guī)劃具有重要作用。電網(wǎng)規(guī)劃可以分為配電網(wǎng)規(guī)劃和輸電網(wǎng)規(guī)劃兩大類。輸電網(wǎng)規(guī)劃主要任務(wù)是要結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃期間的電源規(guī)劃方案及負(fù)荷增長(zhǎng)水平，力爭(zhēng)在規(guī)劃期末能夠促使電力網(wǎng)絡(luò)成為較為理想的結(jié)構(gòu)，從而滿足不斷增長(zhǎng)的電能需求，通過(guò)靈活機(jī)動(dòng)的運(yùn)行方式變化，促進(jìn)電網(wǎng)的深入發(fā)展。欠缺合理的電網(wǎng)規(guī)劃，不僅僅會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)和資源的損耗，嚴(yán)重情況下回導(dǎo)致重大安全事故。

輸電網(wǎng)規(guī)劃主要目的是結(jié)合用電用戶需要，經(jīng)濟(jì)、可靠、安全的將電能從發(fā)電中心輸送至各個(gè)負(fù)荷中心，需要能夠確保電能質(zhì)量在能夠接受的范圍內(nèi)?？煽康妮旊娤到y(tǒng)，不僅僅要能夠承受各種類型的單一故障，在發(fā)生各類單一故障時(shí)，要求各個(gè)負(fù)荷中心都能夠始終處于合格電壓條件下，確保系統(tǒng)電力元件不出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象。為了能夠達(dá)到越來(lái)越高的電網(wǎng)規(guī)劃要求，需要對(duì)全盤電網(wǎng)進(jìn)行綜合考慮，將目標(biāo)網(wǎng)架可靠性、經(jīng)濟(jì)性，融入環(huán)境影響和社會(huì)等因素，選擇最佳目標(biāo)。考慮多個(gè)目標(biāo)時(shí)，當(dāng)其中某個(gè)目標(biāo)和最優(yōu)較為接近時(shí)，此時(shí)另一個(gè)目標(biāo)距離最優(yōu)相對(duì)較遠(yuǎn)，這就代表電網(wǎng)規(guī)劃的問(wèn)題是具有矛盾性的多目標(biāo)優(yōu)化規(guī)劃問(wèn)題。從數(shù)學(xué)角度來(lái)看，電網(wǎng)規(guī)劃模型的約束條件和目標(biāo)函數(shù)都具有非線性，導(dǎo)致分析計(jì)算的難度加大。同時(shí)，在電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，涉及大量的不確定性因素。綜合考慮，可以將電網(wǎng)規(guī)劃作為一個(gè)包括多不確定性信息的多目標(biāo)非線性規(guī)劃。解決如此復(fù)雜的優(yōu)化規(guī)劃問(wèn)題，必須要采用科學(xué)的條理來(lái)對(duì)規(guī)劃過(guò)程進(jìn)行剖析，從而制定科學(xué)、合理的電網(wǎng)規(guī)劃方案，促進(jìn)電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 多不確定性信息的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃

2.1 基于云理論的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃模型

2.1.1 不確定性信息和云處理。目前，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃中存在的不確定信息主要包括三種類型：第一是市場(chǎng)環(huán)境的不確定性。近幾年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平不斷提高的同時(shí)，電力市場(chǎng)的環(huán)境也在發(fā)生變化，市場(chǎng)環(huán)境的變化導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)水平及電源情況都產(chǎn)生不確定性。第二是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不確定性。市場(chǎng)環(huán)境變化導(dǎo)致的電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)水平和電源情況發(fā)生不確定性，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在不確定性。第三是網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不確定性。人為因素、環(huán)境影響因素及設(shè)備可用性因素等因素影響導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不確定性。針對(duì)各類不確定性信息的處理，采用云處理方式主要是針對(duì)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行處理。從實(shí)際狀況出發(fā)，規(guī)劃人員利用云輪廓，分析已知數(shù)據(jù)的可能取值，利用統(tǒng)計(jì)原理、概率分布來(lái)分析數(shù)據(jù)取值范圍和確定經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)值，從而產(chǎn)生較為精確的投資費(fèi)用數(shù)額，為電網(wǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃創(chuàng)造可靠條件。

2.1.2 多不確定信息的多目標(biāo)函數(shù)。結(jié)合云處理的性質(zhì)可以看出，論域U本身也存在一維和多維的特性，因此給多目標(biāo)模型的建立提高了較大便利，結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)際目標(biāo)，可以構(gòu)造二維的綜合評(píng)價(jià)云。正向二維云發(fā)生器逐步包括三部算法：生產(chǎn)以（EN1和EN2）為期望值，以He21，He22為方差的二維正態(tài)隨機(jī)數(shù)，之后利用公式計(jì)算不確定度，第三部生產(chǎn)云滴。通過(guò)不斷重復(fù)以上三個(gè)步驟，一直到生成N個(gè)云滴為止。

2.1.3 電網(wǎng)規(guī)劃云理論模型建立。為了能夠確?；谠评碚撍⒌男履Ｐ湍軌驖M足電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)際需求，在實(shí)施規(guī)劃時(shí)，首先要求規(guī)劃人員充分考慮電網(wǎng)規(guī)劃中的各類不確定性信息，而后將可靠性目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)都分別輸入到逆向云發(fā)生器中。完成相關(guān)操作后，將具有數(shù)字特征表示的可靠性和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)都轉(zhuǎn)換為二維云形態(tài)，輸入線性加法器逆向云發(fā)生器后，產(chǎn)生目標(biāo)函數(shù)的最終定性表示，然后利用波動(dòng)因子來(lái)建立彈性的約束條件。根據(jù)云理論的特點(diǎn)，結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃中的多不確定性信息相關(guān)特性，利用基于云理論建立的模型分析，通過(guò)云發(fā)生器對(duì)各種不確定性信息進(jìn)行定量分析處理，采用定性表達(dá)，選擇最關(guān)鍵的可靠性目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，詳細(xì)的系統(tǒng)分析完全符合我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)際需要，可以判定為基于云理論的電網(wǎng)規(guī)劃方法切實(shí)可行。

2.2 輸電網(wǎng)規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)和決策

通過(guò)利用不確定方法來(lái)解決電網(wǎng)規(guī)劃中的實(shí)際問(wèn)題，采用尋優(yōu)結(jié)果選擇優(yōu)越方案集，產(chǎn)生可行性方案，這不僅僅需要確保不確定方法分析的科學(xué)性，同時(shí)需要具有合理的綜合評(píng)價(jià)方案以及科學(xué)的決策展開(kāi)，這樣才能讓決策者從多種集中方案中選擇并評(píng)價(jià)最優(yōu)方案。選擇的最優(yōu)電網(wǎng)規(guī)劃方案，能夠產(chǎn)生理想的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此在選擇最終規(guī)劃方案時(shí)，要從方案靈活性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及社會(huì)影響和環(huán)境友好程度等方面進(jìn)行綜合考量。要綜合考慮方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能，同時(shí)兼顧投資政策和發(fā)展策略下的主觀要求來(lái)選擇合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)運(yùn)用決策準(zhǔn)則對(duì)各個(gè)規(guī)劃方案進(jìn)行定量或定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)分析，最后采取統(tǒng)一的測(cè)度來(lái)衡量各方案指標(biāo)值的優(yōu)劣，從而對(duì)各個(gè)規(guī)劃方案進(jìn)行優(yōu)劣排序，確定最佳方案。

在評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇時(shí)，要結(jié)合地區(qū)電網(wǎng)特點(diǎn)，考慮地區(qū)地域條件、決策者制定的政策及地區(qū)宏觀發(fā)展，堅(jiān)持“掌握重點(diǎn)、突出細(xì)節(jié)，統(tǒng)籌兼顧、總覽全局”基本原則，從電網(wǎng)技術(shù)性能、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益多方面來(lái)選擇完善、合理、科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)科學(xué)分配指標(biāo)權(quán)重，而后建立綜合評(píng)價(jià)和決策模型。決策者從多方面指標(biāo)對(duì)可行性方案進(jìn)行考量，利用各個(gè)方案之間存在的細(xì)微差別來(lái)選擇優(yōu)越方案，從而形成最終方案。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，多不確定性信息和多目標(biāo)的多重結(jié)構(gòu)已逐漸成為未來(lái)電網(wǎng)規(guī)劃的必然趨勢(shì)。在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，要結(jié)合我國(guó)實(shí)際國(guó)情，采用合理的電網(wǎng)規(guī)劃模型和科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)機(jī)制，選擇最優(yōu)方案，從而實(shí)現(xiàn)最佳規(guī)劃，為我國(guó)日益增長(zhǎng)的電能需求提供源源不斷的動(dòng)力支撐，保障我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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