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【摘 要】伴随着我国社会经济的飞快发展，城市电网在使用规模方面要不断的扩大。当前电力网络的规划呈现出多目标、多阶段和大规模的新特点，针对这一特点，得到了一种新的分层方法，而且这种方法在实践中也得到了应用，取得的效果也比较好。为了使电力网络的建设更加完善，分层方法的研究也是必备的，对它的优化有助于建设一个更加完善的国际一流电网，供同行参考。
【关键词】供电企业；电网规划；分层最优化；电网建设；可靠性
当今，在市场经济条件下，电网规划发挥着极其重要的作用，在城市建设的电网的规划过程中，也许会面临各种困难与挑战，同时，电网规划电网目标网架的传统确定方式是采用负荷供给、电源接人作为目标导向，之后对电网根据一些特殊的要求和实际的情况改动部分的电网建设规划方式，在规划过程中减少了许多难点，但是电网却没有完整的工作能力，也使电力的消耗极大的提高，使电网的建设不能满足有效、合理、低成本的原则。现在，为了电力网络的建设具有国际上一流水准，就为建设电力网络增加了更多的任务。所以为了这些要求对电网的规划进行分层处理，找到经济和有效的规划方法。
1、什么是电网规划
众所周知，所谓电网规划是指，将规划电源和预测负荷作为关键组成部分，将建设电网的具体地点、时间及其类型的确定作为主要任务，同时涵盖确定输配线路回路、配电及输电线路等数量的工作，从而使一个周期范围内将要应用的相关输电能力得以进行相对合宜的划分。另一方面，对电网进行的设计规划还要在尽力满足各项指标的情况下，对建设的相关成本进行尽可能多的节约，即要对电网建设过程中所耗费的各项物力、财力及人力进行节省。
2、电网规划
2.1电网规划存在的问题
在进行多目标的电网规划的时候，其建立数学模型也是十分复杂的，来对规模进行不确定性的研究。在多目标的电网规划分层优化的时既要考虑到可靠性的要求又要考虑到电网经济性的需求。在处理一般的方法中只考虑到了可靠性的要求，而对经济性的计算则是可靠性的指标增加和资金的投资存在的关系相互对应。即使计算方法在理论上是对的，但在运用到实际中却是有缺陷的。我们会把众多的可靠性指标在分析阶段转化成为经济形式的指标，然后再用目标函数来进行计算，而一般其他的指标都被看为约束条件处理。我们将会通过传统的数学方法对电网规划的过程中存在对大规模电网的规划问题进行求解，而其中存在的局限性比较大，计算出的结果也不能令人满意。
1）目标
电网规划的主要就是为了满足电力系统的安全和用户的需求，而其中的内容包括：电网安全稳定水平最大、电源接人及负荷供给方案最优、电能质量最优及供电可靠性、电网投资最省、电网损耗最小等，而将其一起概括起来就是满足经济和安全。
2）方法
（1）传统的逐步扩展法和倒推法：这种规划主要是对于经济性的满足，将成本的规划放在第一位，而电网的实用性和可靠性则进行后期校验。虽然这种规划的方法有较多的使用，但却使得可靠性和经济型无法同时满足，所以这种规划方式不是最好的。电网的规划要想最优化，在电网的设计上就要同时满足经济性和可靠性，也只有这样才能对未来发展的需求基本满足，也对提升电力企业的市场竞争力有显著作用。
（2）满足可靠性的规划方法：这种方法主要是以可靠性作为电网规划的目标，将一定的规划技术结合，然后设计。结合电网的负荷消减、传输能力及电力传输过程的能量大小来进行规划，借用启发式，针对负荷可靠性原则制定规划方案。结合了一部分的经济性，如北美电力系统，这些在一定的程度上较为综合的规划方式满足了电力输送的需求，但却无法广泛的试用，主要因为一些地方还存不足，对于全部的电网还无法适用；而还有一些则是以可靠性为目的来进行规划的优化设计的，最后才考虑需要的技术和设备。体现出这种规划方法的可靠性和资金关系，但却不具备实用性，无法在所有的电网中得到适用，只对局部电力网络规划适合。
（3）满足可靠性的规划为主：这种方式的规划将可靠性加入到约束条件当中，通过它约束部分或整个规划，其中N-1就是一种用来经常作为约束条件的具体规则。如要对规划限制的要求更加严格，就使用到N-2规则，甚至有时会使用到具有更大约束力的N-K规则。但这种方式的规划无法将经济性与可靠性合理的结合，使其偏向其中一个约束条件，导致无法达到最终的预期规划目标，而且也不满足规划方案综合效益的最好条件。
（4）运用数学函数：综合考虑规划方案的经济性和可靠性，在运用数学函数进行规划时，通过函数计算，制定最好的规划方案。如一些规划实例就对可靠性指标中的缺电损失费用进行考虑，还有的则考虑缺电损失、环境因素和线路投资，通过计算目标函数，找到这其中的折中方案。以上制定这些方案，都通过综合考虑可靠性和经济性的多目标电网规划方法的可行性，使用解算方法和数学模型，来制定最优的方案。但是，这些方案仍存在实用性较差、适用范围小的缺点。最近我国的几十年来，为了使生产生活满足要求，在规划电力网络的方面，取得的进展很大。但在这个方面，还有一些地方急需改进；我国在技术方面已经取得较大的进步，但是仍需建立完整的一个多目标电网规划的模型（数学模型）；规划方案在经济性和可靠性的关系处理上的安排不合理，它们的关系导致产生问题；当多阶段、大规模等电力网络问题的出现在使用传统方式对其进行处理时很容易产生约束条件、维数灾难、局部最优和目标函数处理不易这些问题，在处理这类问题上我国暂时没有较好的办法解决，而多目标的电网规划的重点部分刚好这些问题，一旦出现问题会影响到整个电网规划。
3、分层最优化的模型
现今电力需求环境的电网分层最优化设计方法是上文中的第四种，而这种方法就要涉及到数学函数模型的计算和建立。目标函数的极小化是分层最优化方法的基本思路。首先，在函数的第一优先层上取极小值；而后，第二优先层的目标函数在第一优先层得到最优解的基础上也取极小值，通过这种规则，计算到最后一层。假如在其中一个优先层出现了唯一的优解，那么所有优先层的目标函数在后面都不起作用。所以，要想这种问题避免出现，就需要在进行每一层优先计算时，对计算结果适当的放宽，间接的放宽处理了下一次的可行域。
4、实例分析
此例是一个具有四个拓展阶段（每个阶段时间是1年）的规划问题。直到最后年限的规划，此系统总共分为19个节点，备选支路有32条。利用混合遗传-模拟退火算法计算出19个节点规划方案（如表1、2），线路故障产生的问题按照N-2进行考虑。因为缺少部分的实际数据，所以就对损耗不进行计算。在计算的实际过程中，可运用上述的最优化分层方法，这样得到的结果就接近最优化。
5、对电网规划进行综合评价的方式
当前我国国内应用比较广泛的评价方式主要有层次分析方式、模糊评价方式以及德尔菲法评价方式三种。
（一）模糊评价方式
所谓的模糊评价方式主要就是在模糊集合理论的基础上，对评价中的多种模糊系统进行的量化的分析和处理，同时对其所处的状态进行判断的一种评价方式，其所依据的主要就是隶属程度的高低，主要是用比较精确的数字对其状况进行较为模糊的评价，这样的一种定性的描述和评价方式能够在很大程度上使得传统数据不稳定的状况得到有效解决。对于模糊评价的方式来说，其主要有以下几个步骤：
首先，要确定所评价的对象因素，这些因素主要是指对象的性能或者是多种属性，同时也可以是质量的指标或者是参数指标等，总的来说就是要对评价对象的总体质量进行整体性的反映。
其次，要建立相应的评判集，所谓的评判集就是把所有有可能出现的评判结果进行有效组合之后所形成的一种集合。
再次，要建立单因素及其模糊关系的矩形阵，继而使得影响因素对评析结果隶属程度有所彰显。
最后，要重新计算指标权，同时还应当对综合性的评判值进行确定。
在整个电网的评价指标体系之中，有的指标体系在描述问题的时候始终不够清晰，这样就很难使用定量的关系对其进行相应的描述和表示，这个时候使用模糊评价就能够对这一问题进行解决。
（二）德尔菲法评价方式
所谓的德尔菲法主要就是指能够对专家打分的方式，在决策领域中有比较广泛的应用，主要就是因为采用的是匿名的方式进行专家咨询，这样就会使得信息沟通比较顺畅，在进行决策的时候也就会有相对的一致性。
这一评价方式在真正的实际运用过程中，专家的意见往往会起到非常关键的作用，对于系统模型尤其是相对复杂的系统模型的构建和分析来说，就会有相当明显的优势。
（三）层次分析的方式
这一方式的核心就是要对层次结构进行构建从而对比较复杂的问题进行分解，对每一个指标间的联系以及自身的独立性做到处理，进而使得系统中的每一个指标都能够做到综合以及量化，在实际的操作过程中该方法有比较强的整体性、灵活性。主要的操作步骤有：
首先，在对评估目标进行分析的基础上建立层次比较清晰的结构；其次，要使用相对标度而不是以往的绝对标度，从而使得传统的主观判定得到量化；再次，要对矩形阵进行逐层的分析以及建立；最后，要方案进行排序以及权重确定。
6、结束语
综上所述，在整个多目标电网规划的工作中我们始终还是要保证开发供应方能够造成缺电需求方最小的成本作为优化的目标进行电网的规划。在整个规划过程中将电网的经济性和可靠性放在相同的地位上考虑，同时在现实的设计过程中要尽可能地符合实际情况。在利用上述的方法来选用分层最优化建模，可靠性的指标系数和经济性的指标系数尽量兼顾，从而准确的做出多目标电网规划的分层优化算法和措施。
参考文献：
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[3]卫亮亮.探究多目标电网规划的分层最优化方[J].城市建设，2012.
[4]李文超.农村电网规划与建设的相关问题探讨[J].广东科技.2011（14）.
论文作者:章杰平
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/24
标签：电网论文; 可靠性论文; 目标论文; 方式论文; 方法论文; 评价论文; 指标论文; 《低碳地产》2015年第5期论文;