王宏茹　郭劍黎

摘要：近些年來(lái)電力能源逐漸在我國(guó)的能源產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了主要地位。而我國(guó)很多地方由于原有的一些配電網(wǎng)過(guò)于陳舊，導(dǎo)致了在供電過(guò)程中供電效果差的現(xiàn)象。良好的電網(wǎng)架構(gòu)可以有效的提高中壓配電的能力，減少配電事故的產(chǎn)生，提高配電服務(wù)質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定堅(jiān)強(qiáng)的城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)，本文通過(guò)理論研究與實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)對(duì)分析方法在城市配電網(wǎng)中的應(yīng)用做了以下幾點(diǎn)研究：1）對(duì)現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的研究，研究城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)供電穩(wěn)定性差的主要原因。2）根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)遺傳算法的研究，研究遺傳算法這一分析方法對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的促進(jìn)作用。3）利用實(shí)驗(yàn)對(duì)基于分析方法進(jìn)行城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃效果進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析。

關(guān)鍵詞：分析方法；人工智能；遺傳算法；城市中壓配電網(wǎng)；規(guī)劃；試驗(yàn)?zāi)M

中圖分類號(hào)TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095-6363（2015）12-0033-01

1.概述

電力系統(tǒng)的重要部位之一就是城市的配電網(wǎng)，作為主要的用電負(fù)荷中心，直接決定了電網(wǎng)規(guī)劃的意義與價(jià)值。良好的電網(wǎng)規(guī)劃可以有效的降低電網(wǎng)建設(shè)成本并提高使用效率。所以，現(xiàn)階段對(duì)于電網(wǎng)的規(guī)劃的研究也就顯得十分的重要。

1.1研究背景

目前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)由于成網(wǎng)年限較長(zhǎng)，導(dǎo)致了一部分電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)已經(jīng)與現(xiàn)有的城市規(guī)劃形成了一定的矛盾突出點(diǎn)。特別是隨著用電量的極具增加，導(dǎo)致了大量的用電事故的發(fā)生，使得國(guó)家電網(wǎng)公司甚至一些城市規(guī)劃部門在今后的城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃的要求越來(lái)越高。

1.2研究現(xiàn)狀

作為電網(wǎng)的重要前期規(guī)劃，城市電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)研究一直是研究重點(diǎn)。隨著人工智能技術(shù)的逐漸發(fā)展，分析方法的應(yīng)用逐漸普及。近些年來(lái)，例如線性計(jì)算、單純型法等分析方法被大量應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃中。特別是對(duì)于遺傳算法等分析方法的應(yīng)用，在一定程度上提高了城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃質(zhì)量。

2.分析方法在城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用研究

由于原有的城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)老舊，導(dǎo)致了現(xiàn)在與城市發(fā)展相矛盾。所以，為了滿足現(xiàn)有城市的配電網(wǎng)的規(guī)劃要求，將分析方法運(yùn)用到城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃中可以極大的提高配電網(wǎng)的使用效率。

2.1現(xiàn)有電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)研究與評(píng)價(jià)

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化的實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致了我國(guó)現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)出現(xiàn)了例如用電負(fù)荷過(guò)高超出電網(wǎng)發(fā)展速度、電網(wǎng)技術(shù)陳舊且設(shè)備老化、電網(wǎng)發(fā)展速度過(guò)緩等等一系列問(wèn)題。特別是由于電網(wǎng)技術(shù)陳舊以及一些設(shè)備急需更新，所以導(dǎo)致我國(guó)在城市配電網(wǎng)方面的用電結(jié)構(gòu)較為單一等問(wèn)題。根據(jù)常年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)以及針對(duì)電網(wǎng)理論研究我們可以研究得到現(xiàn)有的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)了以下幾點(diǎn)問(wèn)題：1）由于電網(wǎng)建設(shè)速度的之后特別是城市電網(wǎng)建設(shè)緩慢，我國(guó)的發(fā)、輸、配電環(huán)節(jié)方面效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于世界上其他主要能源大國(guó)。2）由于近些年來(lái)我國(guó)城市發(fā)展速度快，而電網(wǎng)設(shè)備更新速度較慢，導(dǎo)致了我國(guó)現(xiàn)有的一些設(shè)備不能滿足電網(wǎng)的工作穩(wěn)定性要求，特別是在進(jìn)行負(fù)荷輸送時(shí)，穩(wěn)定性較差。3）由于用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，而原有配電網(wǎng)的一些缺點(diǎn)，直接導(dǎo)致了故障率居高不下等問(wèn)題，其中絕大部分是由于配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理導(dǎo)致的。

2.2城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化技術(shù)研究

本文針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段城市中壓配電網(wǎng)中存在的主要缺陷特別是在中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方面出現(xiàn)的問(wèn)題。采用分析方法特別是分析方法中的遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)研究。

城市中壓配電網(wǎng)主要是電壓等級(jí)為10kV電網(wǎng)。針對(duì)存在的一系列問(wèn)題，利用分析方法中的遺傳算法可以在以下幾個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)研究并解決存在的主要問(wèn)題：1）采用遺傳算法進(jìn)行電網(wǎng)的長(zhǎng)期規(guī)劃：利用遺傳算法通過(guò)對(duì)今后電網(wǎng)中主要負(fù)荷的發(fā)展方向以及形成特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算并預(yù)測(cè)，針對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行針對(duì)性規(guī)劃。2）利用分析方法對(duì)于電網(wǎng)下游進(jìn)行決策：利用分析方法中的遺傳算法對(duì)變電站等城市電網(wǎng)下游系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充性的短期規(guī)劃，使得城市電網(wǎng)在既滿足長(zhǎng)期發(fā)展要求的同時(shí)降低成本投入。3）利用分析方法的計(jì)算特性預(yù)測(cè)空間負(fù)荷：利用遺傳算法進(jìn)行高發(fā)散性計(jì)算，并結(jié)合人工智能等技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的空間負(fù)荷預(yù)測(cè)。規(guī)劃時(shí)結(jié)合計(jì)算結(jié)果，對(duì)相應(yīng)的空間負(fù)荷進(jìn)行負(fù)荷預(yù)留。

3.城市中壓配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

針對(duì)分析方法對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)規(guī)劃方案的改進(jìn)目標(biāo)以及技術(shù)應(yīng)用可以對(duì)現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行目標(biāo)性規(guī)劃。

3.1遺傳算法計(jì)算規(guī)劃設(shè)計(jì)研究

針對(duì)現(xiàn)有城市配電網(wǎng)中的問(wèn)題，利用遺傳算法進(jìn)行求解，針對(duì)交叉算子的確定則運(yùn)用人工智能算法進(jìn)行輔助計(jì)算。將城市用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算得到了以下幾點(diǎn)規(guī)劃指導(dǎo)：1）等效負(fù)荷計(jì)算結(jié)果：根據(jù)現(xiàn)有的用電數(shù)據(jù)，利用人工智能并利用分析方法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果我們可以肯定在相同的街區(qū)，負(fù)荷是可以掛接在相同的饋線上的。借此則可以針對(duì)每一條線路在規(guī)劃前首先統(tǒng)計(jì)街區(qū)用電負(fù)荷信息，將距離小于1000m的街區(qū)同時(shí)掛接在相同的饋線上。2）針對(duì)計(jì)算結(jié)果將負(fù)荷進(jìn)行相應(yīng)的分區(qū)：通過(guò)利用分析方法特別是分析方法中的遺傳算法的計(jì)算結(jié)果，將現(xiàn)有的一些整體街區(qū)可以進(jìn)行有效的負(fù)荷分區(qū)?？臻g差隨著分區(qū)的進(jìn)行可以有效降低，從而降低原有區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷最高峰。3）歸并計(jì)算結(jié)果形成末枝：根據(jù)計(jì)算結(jié)果將樹(shù)狀負(fù)荷點(diǎn)可以有效的并入同一根饋線，直接形成相應(yīng)的末枝效應(yīng)，降低負(fù)荷，增加效率。

3.2試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果模擬對(duì)比

根據(jù)對(duì)城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，將分析方法中的遺傳算法與人工智能算法運(yùn)用于電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)中。本文根據(jù)對(duì)某地區(qū)110KV線路進(jìn)行電腦模擬規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)改進(jìn)結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

通過(guò)對(duì)改進(jìn)后后的規(guī)劃方法與傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法對(duì)比我們得到了以下幾點(diǎn)：1）經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)分析方法規(guī)劃得到的線路數(shù)量略高于原有線路數(shù)量，增長(zhǎng)比為1%，相差不大。2）經(jīng)過(guò)軟件模擬可以發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)后的線路負(fù)荷率明顯小于原有線路，基本為原有線路的83%。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以認(rèn)為經(jīng)過(guò)人工智能等分析方法進(jìn)行改進(jìn)的規(guī)劃方法可以在保證線路數(shù)量的同時(shí)，極大的降低用電負(fù)荷，保證線路的正常運(yùn)行。

4.結(jié)論

通過(guò)對(duì)中壓電網(wǎng)的配電線路規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，引進(jìn)了分析方法可以有效的提升規(guī)劃質(zhì)量，降低線路負(fù)荷，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與學(xué)術(shù)價(jià)值。今后隨著特高壓的快速發(fā)展，由于造價(jià)等問(wèn)題，規(guī)劃問(wèn)題中引進(jìn)分析方法則是今后的重要發(fā)展方向。