摘要：目前我国经济在十分快速的发展，电力行业也越来越普遍。输电网规划是电力系统规划的重要组成部分，合理规划电网结构对电力系统安全稳定运行至关重要。为明确整体评价的内容和方法，进一步提出一种由执行指标、利用指标和运行指标组成的整体评价指标体系。
关键词：输电网规划；后评价；评价指标
引言
输电网规划是电力系统规划的一个重要部分，是保障电力系统稳定运行的重要前提。随着电力体制改革的不断深入，对于输电网规划决策评价指标和决策方法，国内外学者开展了相当多的研究工作。则从电网安全性的角度，构建了技术风险、管理风险等指标的智能电网风险评估综合评价体系。
1不确定因素的建模方法
1.1模糊模型
模糊不确定性模型以隶属度函数来表征变量的不确定特征，隶属度函数量化了元素属于该变量的程度，反映了人类对客观事物的主观看法，适用于历史信息较少而难以预测的因素，如负荷预测值。常用来表征预测负荷不确定性的隶属度函数包括三角形隶属度函数和梯形隶属度函数等。
1.2区间模型
区间不确定性模型采用区间数来表示变量的范围，其好处是只需已知变量的外延信息，而无需知晓变量在可行域内的分布信息，建模简单，所需历史数据较少。若实际应用中为了获得输出变量（如电压、电流）的变化范围，可将输入变量（如负荷、发电机出力）以区间模型进行建模。为了描述变量之间的相关性，给出了基于仿射形式的区间变量相关性表示方法，但无法像概率模型一样从历史数据中简单地测算变量的相关性。
1.3输电网规划的一般模型
输电网规划通常以年综合费用最小为目标，包括年投资及运行成本。随着启发式算法发展，已有文献研究多目标输电网规划。常见多目标如污染物排放总量、系统切负荷总量等，可以通过一定惩罚成本将其转化为经济性目标。由于不同模型的侧重点具有差异性，上述模型只给出了输电网规划中普遍存在的变量及约束。而随着实际工程的深入，新的问题被发现，也促使数学理论及规划模型得到了发展。如考虑高比例可再生能源接入后系统调峰问题，在电网规划中综合考虑了储能的约束；将交流潮流松弛为二阶锥形式，在模型中计及了电压约束及无功潮流；则在规划阶段综合考虑了运行中的控制手段，将输电网结构优化、机组组合考虑在内；在规划模型中考虑了电力市场因素，将长期规划与短期博弈模型相结合；为了减少弃风的发生，建立了输电网与无功电源联合规划的双层优化模型，上层进行规划决策，下层以线性化最优潮流为基础进行市场出清。
2研究方法
2.1整体评价内容及评价指标
对输电网规划的整体评价基于三类指标:执行指标、利用指标和运行指标，如图1所示。利用指标和运行指标分别从“量”和“质”两个角度考察输电网规划实施后的效果:利用指标通过输电设备的利用率评估输电网是否冗余或不足，运行指标通过短路电流、网损等指标评估输电网是否达到安全、高效、绿色等目标。下面详细介绍以上三类指标。
（图1整体评价指标体系示意图）
2.1执行指标
执行指标包括:新增负荷执行率、新增电源执行率、西电东送执行率、500kV主变执行率、500kV线路执行率、220kV主变执行率、220kV线路执行率等。执行率的计算方法如式(1)所示。
(1)
新增负荷执行率、电源执行率和西电东送执行率的高低显示了规划边界条件的准确性，反映了输电网规划对国家宏观经济发展趋势的把握能力、对电力需求、能源结构变化的预测能力等。负荷、电源和电网三者执行率之间的关系可显示电网建设与负荷电源发展的协调性，进一步可评估规划方案在边界条件变化情况下的灵活性和适应性。
2.2利用指标
设备利用指标包括最大负载率和平均负载率，两者的计算方法分别如式(2)和式(3)所示。
(2)
(3)
最大负载率关注的是瞬时的最大利用情况，平均负载率关注的则是全年的利用情况。可针对500kV和220kV的主变和线路计算利用率，根据相关标准评判设备有无重载或轻载。南方电网对于设备利用率的评判标准如表1所示。
(电网设备利用率评判标准)
根据重载和轻载设备的多少即可评估输电网建设和投运的量是否合适。
2.3运行指标
运行指标包括接入不同电压等级的装机占比、不同电压等级输电网的无功补偿度、三相短路电流百分比、单相短路电流百分比、电网综合线损率等。(1)不同电压等级的装机占比反映输电网规划是否引导电源分层接入进而提高供电的可靠性和经济性。(2)不同电压等级电网的无功补偿度在一定程度上反映了输电网控制电压维持稳定的能力。
(3)短路电流百分比是指短路电流在一定范围内的变电站占全网变电站的比例，考察短路电流超标及临界超标情况。(4)电网综合线损率体现电网效率水平，反映电网的绿色、高效程度。
3输电网规划研究内容展望
3.1高比例可再生能源接入后的输电网规划
可再生能源高比例接入电力系统后，其出力的随机特性会给电力系统的安全稳定运行带来巨大影响，仅从电力平衡角度考虑输电网规划问题将变得不可行。考虑含高比例可再生能源的电力系统电力平衡时，多个可再生能源场的出力场景如何选取以及出力相关性如何表征。考虑系统备用时，如果不计及可再生能源，仅以常规机组装机容量计算备用，将会极大降低规划方案的经济性，并且常规机组受最小出力限制，过多常规机组也会严重影响可再生能源消纳。若计及可再生能源，如何评估可再生能源场的置信容量，在计算备用时各个能源场按多少容量计入，值得探究。而模拟系统电量平衡时，新能源由于出力具有很强的随机性和间歇性，如何选取典型场景预测新能源发电量比较困难。此外，可再生能源出力变化快，如何在规划阶段协调储能、具有快速调节能力的电源配置以缓解功率波动给系统带来的安全性问题需要研究。
3.2输电网规划方案评价指标的研究与完善
高比例可再生能源的接入，能源互联网的建设等，使得传统输电网规划方案的评价指标体系难以适用。未来电力系统的形态将会变得更加开放，更加多元化。仅以经济性、安全性、可靠性将难以对规划方案进行全面的评估。指出未来含高比例可再生能源的电力系统必将是具有高度的灵活性。因此，如何定量地研究联合规划的协调性，制定合理的评价指标体系，对于指导电力系统投资建设具有重要意义。
结语
对于输电网规划的质量还可从更深的层次进行考量，分析规划方案的设计是否兼顾远期发展和近期需求、规划方案的实施调整是否合理能否更优;对于后评价的结果可进一步量化，综合整体评价指标和局部问题解决情况给输电网规划实施设计评分标准等。
参考文献:
［1］吴晓明.输变电工程项目后评价研究［D］.北京:华北电力大学，2016.
［2］周伟，向前忠.公路网规划后评价的理论与方法［J］.中国公路学报，2003，16(1):99－103.
论文作者:赵飞桃,林泽楠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签：输电网论文; 指标论文; 电网论文; 模型论文; 变量论文; 可再生能源论文; 评价论文; 《电力设备》2017年第33期论文;