摘 要：我國(guó)電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，使得電力系統(tǒng)的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大，傳統(tǒng)的線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足實(shí)際的工作需求，不能及時(shí)對(duì)電力資源進(jìn)行合理配置，不僅影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且還阻礙了我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展。文章主要針對(duì)計(jì)及線路路徑優(yōu)化的空間電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行研究分析，依據(jù)設(shè)計(jì)情況提出了一些意見，希望能夠?qū)€路路徑進(jìn)行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；線路路徑優(yōu)化；動(dòng)態(tài)規(guī)劃法

在我國(guó)電力企業(yè)發(fā)展過程中，傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃方式不能計(jì)及復(fù)雜路徑和環(huán)境成本，從而影響了電網(wǎng)規(guī)劃工作的開展，文章主要通過對(duì)路徑優(yōu)化以及變電站選址進(jìn)行分析，構(gòu)建了相應(yīng)的空間模型，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃上層問題以及電網(wǎng)規(guī)劃的線路問題進(jìn)行研究分析，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的優(yōu)化。

1 空間電網(wǎng)規(guī)劃模型的構(gòu)建

通常來說，在空間電網(wǎng)規(guī)劃模型構(gòu)建過程中主要包括了兩個(gè)方面的內(nèi)容，即上層問題以及下層問題。

1.1 上層問題

（1）目標(biāo)函數(shù)

在電網(wǎng)空間規(guī)劃工作開展過程中，上層問題屬于傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃工作中存在的問題，上層問題的主要目的是為了對(duì)變電站的位置以及電網(wǎng)架設(shè)的線路進(jìn)行綜合分析確定，并且還要保證在滿足變電站建設(shè)的需求狀況下保證資金的投入最少。

上層問題投入最少的計(jì)算方式如下：

在上述公式中，ê表示歷年的電費(fèi)均價(jià)；Tmax表示最大負(fù)荷持續(xù)的時(shí)間，t表示歷年的引索；NT表示變電站的投資回報(bào)年數(shù)；ψ表示變電站的年收益，；Ploss表示電網(wǎng)的有功損耗；NW表示新建變電站的數(shù)量；w表示新變電站的索引。（iw，jw）表示新變電站建設(shè)在Ciw，jw點(diǎn)上，F(xiàn)2表示變電站線路的投資總成本。

（2）相應(yīng)的約束條件分析

各個(gè)節(jié)點(diǎn)功率平衡等式表示為：

在上述公式中n和m表示各個(gè)節(jié)點(diǎn)的索引，PnQn表示節(jié)點(diǎn)n中存在點(diǎn)的有功以及無功功率的注入狀況；Gnm 和 Bnm 表示節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納陣中的電導(dǎo)和電納；θnm 為節(jié)點(diǎn)之間的相角差。

（3）節(jié)點(diǎn)電壓的約束

Un，min≤Un≤Un，max

在上述等式中，Un、Un，min 和 Un，max 都表示節(jié)點(diǎn)n上存在的電壓、電壓下限以及電壓上限。

1.2 下層問題

（1）目標(biāo)函數(shù)

相應(yīng)的計(jì)算過程中，所謂下層問題主要指的是電網(wǎng)規(guī)劃線路的優(yōu)化問題，其本質(zhì)是將每一條線路的成本降到最小。具體的計(jì)算方式為：

ΩI={（i，j，d）l 如果線路I在C 上選擇方向 d }

在上述公式中，表示ΩI線路I所選擇的柵格和柵格上面存在的集合群，Di，j，d表示線路在柵格 Ci，j 方向d上面的具體長(zhǎng)度。

（2）約束條件分析

在上述公式中，Rl，0和 Xl，0分別表示線路I在某段長(zhǎng)度內(nèi)電阻以及電抗值；Gl，0和 Bl，0表示線路I在某段長(zhǎng)度內(nèi)電阻對(duì)地電導(dǎo)電納值；sl表示線路l的具體長(zhǎng)度。

上層問題以及下層問題通過相應(yīng)的研究分析，具體的內(nèi)容為上層問題主要解決的是該線路是否進(jìn)行投資建設(shè)，同時(shí)，還能決定變電站的建設(shè)位置。下層問題所研究的內(nèi)容主要是在上層基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)的電網(wǎng)線路進(jìn)行優(yōu)化，從而對(duì)線路的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行確定。

2 模型求解方法

2.1 遺傳算法

在電網(wǎng)規(guī)劃中，整體規(guī)劃的各種數(shù)據(jù)非線性規(guī)劃問題，工作人員在計(jì)算中，可以采用遺傳算法對(duì)相應(yīng)公式進(jìn)行求解。遺傳算法在應(yīng)用過程中的主要特征為：二進(jìn)制編碼、兩兩競(jìng)爭(zhēng)選擇、均勻交叉、均勻變異、最優(yōu)個(gè)體保存等。

2.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃法

在電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展過程中，人們已經(jīng)逐漸采用柵格在地圖上將變電站的電網(wǎng)優(yōu)化路徑標(biāo)出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃。具體的計(jì)算流程為：工作人員通過對(duì)線路的整體成本進(jìn)行分析，將每個(gè)柵格進(jìn)行移動(dòng)，從而能夠?qū)€路的成本進(jìn)行計(jì)算。

3 算例分析

在研究過程中，文章選擇一個(gè)算例進(jìn)行計(jì)算，該算例在計(jì)算過程中，以某電網(wǎng)為例進(jìn)行分析，該電網(wǎng)在建設(shè)應(yīng)用過程已經(jīng)包含了425個(gè)節(jié)點(diǎn)，510條支線路。在計(jì)算過程中，采用220×220 柵格地圖對(duì)相應(yīng)的電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行計(jì)算。通過計(jì)算，需要增加4個(gè)變電站，以及350條新線路。在改造工作中，一共耗費(fèi)了4000s，由于電網(wǎng)規(guī)劃是離線分析，所以，相應(yīng)的計(jì)算能夠滿足實(shí)際的需求。

4 總結(jié)

綜上所述，積極對(duì)計(jì)及線路路徑優(yōu)化的空間電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行研究分析能夠保證電網(wǎng)規(guī)劃的合理性，推動(dòng)電力事業(yè)的發(fā)展，同時(shí)，還能保證良好的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司瀘州市納溪供電分公司）