電網(wǎng)規(guī)劃的主要特點(diǎn)

　　電網(wǎng)規(guī)劃的特點(diǎn)大致包括以下幾個(gè)方面。

　　1.規(guī)劃變量高維數(shù)

　　電網(wǎng)規(guī)劃的一個(gè)突出問題是決策變量具有高維數(shù)。因?yàn)閺睦碚撋现v，網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間均可以設(shè)置待選路徑，這在數(shù)學(xué)上都必須作為獨(dú)立變量來處理，顯然這一特征無疑增加了變量數(shù)目。為

 

了實(shí)現(xiàn)簡化計(jì)算的目的，一般將電網(wǎng)規(guī)劃分成方案形成與方案檢驗(yàn)兩個(gè)階段進(jìn)行。

　　方案形成階段主要是根據(jù)負(fù)荷分布和電源規(guī)劃條件，在借助計(jì)算機(jī)分析的同時(shí)，參與必要的人工決策擬定擴(kuò)建線路的可能走向及電網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)，最終形成相對簡化的規(guī)劃模型。方案檢驗(yàn)階段主要

 

是對規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行有關(guān)技術(shù)性能方面的評價(jià)與分析，包括：諸如潮流分布、可靠性水平、電能質(zhì)量指標(biāo)等，用以驗(yàn)證規(guī)劃方案的可行性。由于參與人工分析，降低了規(guī)劃變量維數(shù)，可以達(dá)到簡化計(jì)算

 

的目的。但另一方面，卻有可能使規(guī)劃結(jié)果不一定是最優(yōu)方案，因此需要在檢驗(yàn)階段從多方面論證規(guī)劃方案在實(shí)際應(yīng)用上的合理性。

　　2.潮流計(jì)算多次性

　　在電網(wǎng)規(guī)劃中，無論采用什么規(guī)劃方法，貫穿始終的一項(xiàng)內(nèi)容就是潮流計(jì)算問題。未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是否合理，往往就集中表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)潮流分布是否合理的問題，因?yàn)殡娔苜|(zhì)量是否合格、穩(wěn)定能力是否

 

滿足要求、以及電網(wǎng)輸送電能所形成的運(yùn)行費(fèi)用高低等都是與潮流分布密切相關(guān)的，應(yīng)當(dāng)明確，我們在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)課程中所學(xué)習(xí)的有關(guān)潮流分析計(jì)算是針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的，而在規(guī)劃設(shè)計(jì)中涉及的潮

 

流計(jì)算是面對未來虛擬網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的。

　　因此，規(guī)劃設(shè)計(jì)中每增加或改造一條線路，就需要進(jìn)行一次潮流計(jì)算，所以電網(wǎng)規(guī)劃方案從它的形成，校驗(yàn)到最終結(jié)果，往往要經(jīng)過大量的潮流分析計(jì)算。但是，在確定未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，由于一些

 

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性和負(fù)荷預(yù)測誤差的因素存在，此時(shí)若刻意追求潮流計(jì)算的精度其實(shí)際意義并不大。因此在電網(wǎng)規(guī)劃中，一般都采用簡化或改進(jìn)的潮流計(jì)算方法，以便于提高計(jì)算速度。

　　3.投資決策的要求

　　如果從價(jià)值上講，電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)實(shí)質(zhì)就是如何尋找最佳的投資決策方案，而這個(gè)最佳主要包括三個(gè)方面要求：即滿足負(fù)荷增長需求；保證電能質(zhì)量要求；使費(fèi)用支出最小。

　　其中滿足負(fù)荷增長需求是電網(wǎng)規(guī)劃的基本任務(wù)，據(jù)系統(tǒng)的供求平衡關(guān)系，確定輸電線路走向、連接方式及投建時(shí)間。

　　保證電能質(zhì)量則是電網(wǎng)規(guī)劃的基本技術(shù)要求，這個(gè)要求主要指兩個(gè)方面：其一，供電可靠性水平，這涉及網(wǎng)絡(luò)的冗余度與經(jīng)濟(jì)性問題；其二，保持電壓及周波在合理的范圍內(nèi)波動(dòng)，這涉及網(wǎng)絡(luò)的潮

 

流分布和無功平衡問題。實(shí)際上，以上兩方面要求若在規(guī)劃模型給予量化表示都屬于難點(diǎn)問題。在供電可靠性方面，考慮其故障風(fēng)險(xiǎn)主要有兩種方法，一是以系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的某種可靠性指標(biāo)為約束條件進(jìn)

 

行處理；二是把用戶的失電風(fēng)險(xiǎn)作為懲罰費(fèi)用來進(jìn)行評估。

　　而規(guī)劃設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)對電壓水平的限制將涉及非線性方程的求解（交流法潮流方程），若考慮安全穩(wěn)定要求，則約束條件將是個(gè)微分方程。通常在電網(wǎng)規(guī)劃中，有關(guān)保證電能質(zhì)量問題大都是采用事

 

后校驗(yàn)方式進(jìn)行分析論證。關(guān)于費(fèi)用支出最小，是指網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資費(fèi)用、網(wǎng)損費(fèi)用、維護(hù)檢修費(fèi)用和懲罰費(fèi)用之和最小。如何在規(guī)劃模型中把這些費(fèi)用較為準(zhǔn)確地表達(dá)出來，一直也是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)所

 

研究關(guān)注的問題。

　　綜上所述，為了追求電網(wǎng)規(guī)劃的最佳方案，就必須考慮各方面的影響因素和制約條件，但這卻給計(jì)算帶來了困難。相反，要實(shí)現(xiàn)簡化計(jì)算就需要一定的假設(shè)條件或參與人工決策，這樣的結(jié)果卻又不

 

一定是最優(yōu)方案。因此，目前在電網(wǎng)規(guī)劃中，仍需要加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，仍需要加強(qiáng)人機(jī)對話，仍需要加強(qiáng)多種方法互為校核應(yīng)用，以便獲得相對合理而又切實(shí)可行的規(guī)劃方案。