李俊豪

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)愈加完善。智能電網(wǎng)工作也得到了人們的廣泛關注。容災能力與可靠性為我國智能電網(wǎng)發(fā)展建設的重點內容。為避免嚴重災害產(chǎn)生時，出現(xiàn)大范圍停電事故，需合理運用差異化規(guī)劃，以此提升電網(wǎng)抵抗災害的能力。本文主要對差異化規(guī)劃的指導原則、優(yōu)化模型進行了分析與探究。

關鍵詞：電網(wǎng)；差異化規(guī)劃；指導原則；優(yōu)化模型；線路；變電站；保障原則；10kV負荷

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2015）12-0098-02

伴隨電力事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，智能電網(wǎng)建設力度逐漸加大。為確保供電功能正常發(fā)揮及降低自然災害影響，2008年電網(wǎng)差異化規(guī)劃思想提出，其設計目的為電網(wǎng)抵抗自然災害能力的提升，及降低災害對電力系統(tǒng)的影響程度，在經(jīng)濟、合理前提下，實現(xiàn)快速恢復受損電力系統(tǒng)的目的。為此，國家電網(wǎng)與其他電網(wǎng)公司在不同層面啟動了差異化規(guī)劃，并獲取了國家發(fā)改委等部門大力支持。

1.差異化規(guī)劃的指導原則

智能電網(wǎng)規(guī)劃建設中，瞬時平衡、負荷主動變化與供電被動變化為電力系統(tǒng)正常運行的基礎條件。基于此，差異化規(guī)劃必須對主要區(qū)域的關鍵負荷進行分析與探究。技術先進、經(jīng)濟合理與重點突顯為電網(wǎng)差異化規(guī)劃設計的所堅守的主要原則，為達到電網(wǎng)抗災能力有效提升及協(xié)調發(fā)展各個電壓等級，需重視差異化規(guī)劃的指導原則，如下所述。

1.1線路與變電站的保障原則

作為電網(wǎng)構成的主要成分，輸電線路與變電站是實現(xiàn)重要電源、負荷的保障。基于此，合理選擇與強化重要輸電線路、節(jié)點為差異化規(guī)劃保障原則的重點，其原則包括以下內容：第一，電網(wǎng)核心元件包括：特高壓線路、配置變電站、開關站。第二，電網(wǎng)線路主要為500kV、750kV時，各個變電站需保障加強1回出線以上，同時線路熱穩(wěn)極限需控制在保障性負荷以上，如不符合以上規(guī)定，則需對保障線路適量增加。第三，重要負荷供電變電站（330kV/220kV）需進行保障性1條以上連接主網(wǎng)線路的增加，同時確保線路熱穩(wěn)極限需控制在保障性負荷以上，如不符合以上規(guī)定，則需對保障線路適量增加。第四，向一、二級負荷或其它特殊負荷區(qū)域重要用戶負荷專線供電線路應進行保障性1條以上線路的增設，同時確保線路熱穩(wěn)極限需控制在保障性負荷以上，如不符合以上規(guī)定，則需對保障線路適量增加。

1.2負荷保障原則

通常電網(wǎng)負荷可分為三級（一級、二級、三級），部分地區(qū)不僅具備一級負荷，還包含特級負荷，特殊情況下，一級負荷涵蓋特級負荷。從具體情況分析，一級負荷具備極為廣泛的應用范圍，如出現(xiàn)重大災害，將失去所有一級負荷供電能力，致使供電間斷等情況的大量出現(xiàn)。現(xiàn)階段隨著城市化發(fā)展進程的不斷提升，一級負荷占據(jù)的比例逐漸增多，為確保電網(wǎng)系統(tǒng)運行良好，必須重視一級負荷。具體方案如下。

1）進一步推廣特級負荷。非正常狀態(tài)下，為保證供電特殊負荷功能充分發(fā)揮必須運用特級負荷。該負荷在自然災害、戰(zhàn)爭等嚴重不穩(wěn)定因素下能夠給予供電系統(tǒng)安全保障。在特級負荷進一步推廣中，需對其范圍加以控制，如醫(yī)療衛(wèi)生負荷主要包含治療、藥方等。災害發(fā)生時，則可根據(jù)高危用戶、重要用戶、救災用戶三類對保障負荷進行合理劃分。

2）適度集中特級負荷。城市規(guī)劃建設中，需對用戶用電保障加以適度集中，地域上需連續(xù)安排特級負荷。集中特級負荷，可對城市規(guī)劃、城市電網(wǎng)規(guī)劃加以協(xié)調。如特級負荷分散程度較大，供電各個配電線路、變電站與變電站電源將出現(xiàn)分散現(xiàn)象，這種情況下將導致差異化規(guī)劃成本大大增加。如特級負荷集中過密，如變電站出現(xiàn)故障，將導致特級負荷停電故障大量產(chǎn)生，將加大風險性。為達到特級負荷適度集中的效果，需按照特級負荷原則，需在其內運用專線供電方法。如相同線路實施特級負荷與一般負荷供電，特殊情況下，一般負荷用戶也可得到保障。

2.電網(wǎng)中差異化規(guī)劃優(yōu)化模型

因災害具有較短的時間，在目標內則無需納入災害運行過程的經(jīng)濟性，以此得出差異化建設最低成本情況為差異化規(guī)劃目標，其公式如下：

其中，差異化建設總成本為f，利用優(yōu)化，實現(xiàn)最低總成本；

組件總數(shù)由N表示；

決策變量由si表示。

不同組件設計標準提升后，則其存在極大的成本差異，因此不同組件設計標準提升選擇不同，則影響優(yōu)化的程度也有所不同。其優(yōu)化模型如圖所示。

由圖1得出，差異化規(guī)劃是最短路徑動態(tài)規(guī)劃問題的處理。

1）第l階段，特級負荷（10kV）的確定，特級負荷內10KV特級負荷占據(jù)比例較大。

2）特級負荷（10kV）需全部向高標準站（110kV）、地方電源（10kV）接入。接入電源不同，則成本也存在極大區(qū)別，也就是說線路、變電站設計標準提高的成本存在差異。同時，將用戶不同變電站、電源接入成本看做路徑長度，因各個路徑、節(jié)點受限于容量問題。需利用優(yōu)化，取得10kV全部特級負荷向110kV高標準站、電源接入的最佳路徑。

3）根據(jù)以上情況，需第2階段一第3階段、第3階段一第4階段最短路徑加以優(yōu)化。選取離散負荷一電源合理配備進行描述、處理。作為電網(wǎng)差異化規(guī)劃邊界條件，特級負荷、高標準電源選擇應符合相關規(guī)定，并做好兩者間的連接工作。

3.結語

綜上所述，智能型的電網(wǎng)在現(xiàn)代社會中有著重要的地位和作用，是國民經(jīng)濟發(fā)展的支撐，受到了全社會的普遍關注。差異化規(guī)劃作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)預防自然災害、提高抗災能力的重要途徑。在電網(wǎng)建設中，應始終堅持差異化規(guī)劃指導原則，并將差異化規(guī)劃設計廣泛運用于電網(wǎng)建設，以此達到提升輸變電設施、電源設計標準的目標。endprint