姜建軍 王宣杰
(國網(wǎng)吉林省電力有限公司白山供電公司,吉林白山 134300)
智能電網(wǎng)條件下的多目標輸電網(wǎng)規(guī)劃
姜建軍 王宣杰
(國網(wǎng)吉林省電力有限公司白山供電公司,吉林白山 134300)
輸電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分,其容量配置的高低不僅會影響到電力企業(yè)的社會、經(jīng)濟效益,而且與電網(wǎng)工程建設發(fā)展密不可分。但就現(xiàn)狀而言,由于各種內(nèi)外因素的限制和影響,使得我國多目標電網(wǎng)規(guī)劃仍存在較多問題不容忽視,需要相關工作人員予以盡快解決。所以,為進一步完善電網(wǎng)規(guī)劃,提高電網(wǎng)規(guī)劃科學性、安全性,本文首先就智能電網(wǎng)進行了簡要概述,然后就多目標電網(wǎng)規(guī)劃的有效策略進行了深入探索,并強調(diào)了智能條件下多目標電網(wǎng)規(guī)劃的幾個要點,以期可以在一定程度上對實際工作提供借鑒和參考。
智能電網(wǎng) 多目標 輸電網(wǎng)規(guī)劃
智能電網(wǎng)具有自愈和自適應、安全可靠、經(jīng)濟高效、兼容、友好互動的特點,輸電網(wǎng)絡是輸送電力的載體,堅強、靈活的電網(wǎng)結構是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎。智能電網(wǎng)的本質(zhì)決定了電網(wǎng)規(guī)劃時,需要綜合考慮多個具有不同的量綱、不同的重要性甚至是互相矛盾的目標。多目標優(yōu)化方法以優(yōu)化結果的綜合效益最佳為目標,為多目標電網(wǎng)規(guī)劃提供了一種有效途徑。
智能電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)電網(wǎng)而言的,它以雙向通信網(wǎng)絡為基礎,通過利用先進電力電子技術、控制技術、自動化技術、傳感技術等多種信息技術,以及電氣設備、智能儀器儀表和遠程監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)來實現(xiàn)電能的高速準確輸送,達到電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行目的。較之傳統(tǒng)電網(wǎng),由智能電表、智能變電站、智能家電、智能交互終端、智能發(fā)電系統(tǒng)等許多智能化裝置構成的智能電網(wǎng)整體結構十分復雜龐大,意味著智能電網(wǎng)規(guī)劃是一項難度較大的工作,需要綜合考慮多種影響因素,以確保電網(wǎng)規(guī)劃的合理性與科學性。
2.1深入分析電力市場及售電量
在智能電網(wǎng)條件下,多目標輸電網(wǎng)規(guī)劃的根本目的是為了提高電網(wǎng)運行效率與供電服務質(zhì)量,為用戶提供更好的電力服務。而為實現(xiàn)上述目標,保證多目標輸電網(wǎng)規(guī)劃的針對性、目的性與合理性,首先就需要對電力市場進行全面深入的分析,對具有代表性的電廠公司售電量進行統(tǒng)計分析,并對售電量統(tǒng)計結果進行詳細分析,了解電力市場當前發(fā)展趨勢與發(fā)展狀態(tài),了解用戶用電量情況,對用戶用電需求進行預測,然后根據(jù)這一結果對智能電網(wǎng)條件下的多目標輸電網(wǎng)進行合理規(guī)劃。通過對電力市場與電廠售電量內(nèi)容的深入分析,相信可以在一定程度上提高多目標輸電網(wǎng)規(guī)劃的科學性與合理性,為多目標輸電網(wǎng)規(guī)劃奠定堅實基礎。
2.2綜合考慮電網(wǎng)的各種性質(zhì)
在智能電網(wǎng)條件下,對于多目標輸電網(wǎng)的規(guī)劃需要綜合考慮電網(wǎng)的各種性質(zhì),包括可靠性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、靈活性、適應性和抗毀性等。電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性主要考慮的是服務對象的需求,這就要求工作人員在對多目標輸電網(wǎng)進行規(guī)劃時,將規(guī)劃方案的確定與用戶需求緊密結合,全面考慮用戶對電能的需求,確保電網(wǎng)規(guī)劃方案科學合理,能夠滿足廣大用戶電力需求。經(jīng)濟性要求多目標輸電網(wǎng)規(guī)劃在智能電網(wǎng)條件下,在不影響電網(wǎng)正常供電情況下,盡可能減少成本的投入,包括材料成本、設計成本、設備成本、人工成本等,并盡可能使用節(jié)能環(huán)保措施,充分體現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟性原則。由于電網(wǎng)大部分暴露于野外,受外界環(huán)境因素影響大,特別是大風、雷雨等惡劣天氣,同時人為因素對電網(wǎng)運行也有著巨大的影響,所以為提高電網(wǎng)線路對外界因素的抵抗能力,就需要提高電網(wǎng)規(guī)劃的抗毀性,即抗毀性也是電網(wǎng)規(guī)劃過程中所需重點考慮的一個重要因素。要想提高電網(wǎng)的抗毀性可以根據(jù)發(fā)電方與用戶之間最短路徑的次數(shù)求解,得到各個路徑上易發(fā)生毀壞的線路部分,針對這部分線路加以特別防護與重點檢測監(jiān)控,及時處理該線路上的故障,可以有效提升電網(wǎng)的抗毀性安全性,保障電網(wǎng)持續(xù)正常運行。從電網(wǎng)改造升級角度考慮,在對電網(wǎng)進行規(guī)劃時,還應保證電網(wǎng)具有足夠的靈活性,以便于伴隨智能電網(wǎng)發(fā)展水平的進一步提升容易對電網(wǎng)進行改造。適應性指的是電網(wǎng)規(guī)劃過程中各個回路之間應具有良好的適應性,可以滿足整個電網(wǎng)運行要求,有利于電網(wǎng)運行效率和電網(wǎng)回路設置合理性的提高。提高電網(wǎng)規(guī)劃的適應性,可以采用余弦定理理論,通過建立數(shù)學模型來實現(xiàn)。
伴隨社會文明的不斷發(fā)展與科技的不斷進步,空間模型在發(fā)展的同時也越來越與電力工程和信息檢索相靠近。所謂空間模型,是指以空間為基礎,利用信息檢索獲得文檔箱梁和用戶信息量,并利用兩者之間存在的余弦關系來對電網(wǎng)規(guī)劃進行計算,從而達到滿足計算精確度與科學性要求目標的一種方法。為保證智能條件下,多目標電網(wǎng)規(guī)劃的合理性、科學性與規(guī)范性,就必須按照各個規(guī)劃要點來進行。其中理論與實踐相結合至關重要,相關管理技術人員應將理論知識與實踐進行有效結合,在加深對多目標函數(shù)重要程度理解基礎上,通過計算求出權重系數(shù)。信息嫡作為一種定量型反射,將其應用到系統(tǒng)無序程度描述之中,通過其值大小即可在一定程度上反映出系統(tǒng)的不確定度變化程度?;谟嘞叶ɡ?,整合各個目標權重值,同時采用向量空間模型,對用戶查詢信息向量和被檢索文檔向量之間的夾角作余弦值計算,再利用相對性對多目標輸電網(wǎng)規(guī)劃方案進行制定,可以有效提高規(guī)劃方案的規(guī)范性。
本文在智能電網(wǎng)的基本框架下,綜合考慮由電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟性、可靠性、靈活性、適應性、抗毀性等構成的評價指標體系,建立了基于余弦排序的多目標電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)學模型,利用遺傳算法求解該模型。通過算例分析,并與傳統(tǒng)方法所得的結果進行了比較,驗證了該模型的有效性和合理性。本文所提方法思路清晰,計算簡單,克服了評價過程的主觀性,同時具有一定的普適性。
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