王楠
摘 要 作為配電網(wǎng)絡(luò)繁雜的部分,中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃是人們關(guān)注的焦點,對其進行深入研究具有現(xiàn)實意義。在進行優(yōu)化規(guī)劃過程中,涉及到電網(wǎng)接線模式、線路的分段開關(guān)以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)的設(shè)置等問題,規(guī)劃的關(guān)鍵是在滿足用戶對電能質(zhì)量要求的同時,也能夠保證電網(wǎng)適應(yīng)地區(qū)建設(shè)的發(fā)展和用電負荷的增長要求。本文即是對這些問題展開一系列論述,同時對電力系統(tǒng)規(guī)劃工作面臨的新形勢進行了探討。
【關(guān)鍵詞】中壓配電網(wǎng) 優(yōu)化規(guī)劃 新形勢 應(yīng)用
1 中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的內(nèi)容及意義
對中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所涉及的內(nèi)容進行歸納,包括:對管轄區(qū)域內(nèi)的電量、負荷及負荷的分布情況、負荷曲線等進行規(guī)劃;確定中壓配電站的具體位置;確定變電站的供電容量以及供電范圍;對中壓配電網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀進行簡要分析,對規(guī)劃的目標以及中間的配電網(wǎng)絡(luò)進行研究;完成無功電源優(yōu)化的規(guī)劃以及一些配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃等問題。實施中壓配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃的重要意義在于:通過優(yōu)化規(guī)劃可以有效的降低整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗,對未來電網(wǎng)的運行效益進行改進;可以實現(xiàn)對變電站容量、位置和供電范圍的科學確定,對于系統(tǒng)的運行管理來說,這是極為有利的,可以防止系統(tǒng)之間的跨區(qū)域交叉供電,對提高系統(tǒng)的運行效率來說十分適宜;通過配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,可以提高系統(tǒng)的運行可靠性和穩(wěn)定性。
2 中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的困境
中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃是一個十分復雜的問題,從其自身的特點出發(fā),在具體的求解過程中,常常會碰到以下幾個方面的問題:
2.1 目標多樣性
在中壓配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃中,不僅要求能夠盡可能的節(jié)省投資、減少浪費,還要求系統(tǒng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,占有盡可能小的面積,對環(huán)境的污染盡可能的小等,因此,這其中會存在一個綜合衡量多目標的問題。
2.2 多階段性
在具體規(guī)劃中,為了從長遠利益出發(fā),防止出現(xiàn)短視行為以及盲目性,通常需要站在較高的視覺來處理問題,從長遠的角度來對電網(wǎng)的布局進行整體考慮,但目前這方面的問題依然較大、比較突出。
2.3 非線性
在線路的投資和可靠性等指標中,都存在非線性問題。
2.4 不確定性
對未來負荷和發(fā)電量的預測都僅僅是理論預測,無法完全預測正確,同時這些因素還會受到各種外界環(huán)境的影響和制約,很難用確定值對其進行處理。
3 基于Tabu搜索技術(shù)的中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
禁忌搜索法(TS)誕生于上世紀80年代,它能夠?qū)崿F(xiàn)搜索功能,是對局部領(lǐng)域搜索的一種擴展,屬于全局逐步尋優(yōu)算法,整個過程模擬人類的智力過程。在Tabu搜索中,首先是采用隨機方法,得到一個初始可行的解作為當前解,然后對當前解領(lǐng)域中的所有可行解進行搜索,將其中的最優(yōu)解作為新的當前解;同時,這種方法為了防止造成局優(yōu)解,允許有以一定的質(zhì)量變差操作。另外,為了防止在所搜過程中出現(xiàn)路徑的往返重復,這種方法通過列表的形式將搜索路徑的歷史信息記錄下來,在一定程度上保證了搜索過程避開了局部極點值,為開辟新的搜索區(qū)域提供了途徑。因此,Tabu算法使用的是類似于“記憶”技術(shù)來實現(xiàn)對系統(tǒng)的優(yōu)化過程的記錄以及選擇,同時為下一步的搜索提供指導;這種方法尤其適用于配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃這種大型的組合優(yōu)化問題。
4 遺傳禁忌混合算法在配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃中的應(yīng)用
為了改善搜索解的結(jié)構(gòu),有時候會采取單點尋優(yōu)操作,如果將禁忌搜索法引入到遺傳算法的變異操作中,可以得到改進的遺傳算法,增強局部搜索能力,這就是遺傳禁忌混合算法。它針對初始值依耐性較強的特點,引入了遺傳算法,為其找到較好的初始點,加快了收斂的速度,提高了解的質(zhì)量。在電網(wǎng)規(guī)劃中,可以對優(yōu)化模型進行適當?shù)募庸ひ约昂喕罱K歸結(jié)為旅行商經(jīng)若干城市的最短路徑問題。對此,本節(jié)將上文所述的兩種算法應(yīng)用于10個區(qū)域的旅行商經(jīng)若干城市的最短路徑問題中,各區(qū)域的位置坐標如表1所示。
5 中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新形勢
當前,中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃面臨著嚴峻的新形勢。首先,外部環(huán)境在變化,在規(guī)劃過程中要考慮到周圍環(huán)境的配合問題;其次,電力企業(yè)越來越重視經(jīng)濟效益以及投資回報,電網(wǎng)公司也將輸配電網(wǎng)的規(guī)劃工作看成是重點工作來抓。對當前規(guī)劃工作的研究方向以及處理方法和手段等進行分析有:在未來,要不斷吸收先進的數(shù)學算法以及新技術(shù);在規(guī)劃過程中,要從全局最優(yōu)的落腳點出發(fā),努力向多目標規(guī)劃的方向發(fā)展;要全面考慮各種不確定因素,對于電力系統(tǒng)自身以及經(jīng)濟環(huán)境等方面的不確定因素進行科學合理的處理是未來研究的重要方向;在當前的社會主義市場經(jīng)濟體制下,要盡可能對傳統(tǒng)中壓配電網(wǎng)絡(luò)的思路以及方法做出改變。
參考文獻
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[2]張鐵峰.配電網(wǎng)規(guī)劃若干決策技術(shù)研究[C].華北電力大學博士學位論文,2006,(05):27-29
作者單位
國網(wǎng)遼寧沈陽供電公司經(jīng)濟技術(shù)研究所 遼寧省沈陽市 110000