（天津天大求实电力新技术股份有限公司300384）
摘要：近年来，随着我国社会的不断发展与进步，人们的生活水平不断提升，日常生活用电和工业生产用电量均持续增长，社会对电力行业提出了更高的要求。这就要求人们在电网规划设计中，了解关键问题并掌握相关的技术，从而不断提升电网规划设计水平。本文从电网规划设计角度出发，探讨了电网规划设计的关键问题及其技术，旨在为电网规划设计提供参考。
关键词：我国；电力规划；设计；技术
随着科技的快速发展和城市化进程的加快，前期建设的电网越来越不能满足日益增长的城市需求，同时前期电网建设在规划设计时仅重视电力供应的需求性、安全性和结构合理性，对于电网规划中关键环节技术问题的资源、环保及可持续发展性缺乏统筹安排，因此对于电网规划设计中的关键问题进行深入的研究具有十分重要的意义。科学合理的电网规划设计是一项综合性的系统工程，涉及到多个方面、多个环节，需要解决的问题也非常多。
一、电网规划设计的关键问题及特点
1.1负荷预测方法及特点
对电网负荷进行预测是电网规划的基础性工作，但是由于电网负荷具有不准确性、条件性及多方案性等特点，导致负荷预测具有较强的不确定性。虽然目前预测的方法有很多，但是何时何地适合采取什么方法，都是根据设计人员的实践经验确定，缺乏完善的理论指导。如何能够综合利用各种方法得到准确的预测是亟待解决的关键问题。
1.2电网网架设计方法及特点
电网网架设计是电网规划的重要工作，但是由于电网网架与电网的供电能力、可持续发展性及经济性等有着重要的关系，因此在设计时受到多种外界条件的约束。目前电网网架设计主要是根据电网具体情况结合设计人员的实际经验，用电气计算进行核对的试探法，这种方法缺乏合理性和科学性，探究更为科学的网架设计方法势在必行。
1.3电网的差异化规划设计方法及特点
近年来，自然因素对我国电网造成了十分严重的危害，如何能够改变旧就的规划理念，提出新的设计思路，是未来电网规划设计的重要趋势。目前国家电网公司提出了一种新的设计理念一差异化设计理念，因此对这种理念进行研究是非常必要的。
二、电网规划设计技术分析
2.1 负荷预测的思路与步骤
2.1.1 负荷预测的基本思路
在电网规划设计中，要想做好负荷预测，需要确定良好的思路，保障负荷预测工作的循序渐进，不断提升预测效果。具体来讲，需要做好以下几个方面的工作。第一，为了保障负荷预测的准确性，需要对区块划分、用地性质这两个方面进行详细的调查，掌握好相关情况，为后期负荷预测提供重要的基础。第二，通常情况下，某个区域的负荷会呈现区域性特征，所以在负荷预测中，需结合某个区域过去以及当前负荷数据，做好相关的调查和分析，了解该区域的负荷历史。第三，结合之前的调查资料，初步预测该区域的总负荷、分类负荷密度。第四，初步修正某小区负荷情况。
2.1.2 负荷预测步骤
第一步，进行基础数据的收集。这数据收集是负荷预测的基础，主要包括以下几个方面的内容：历史负荷情况（比如总用电量、分类售电量、购电量等）、当今负荷情况（比如当前用电大户、总用电量等）、城市总体规划情况和部分地域的详细规划资料等。
第二步，基础数据校正。收集的基础数据通常不完整、不准确，解决方法是加强电网规划工作，避免交叉供电，同时城市规划尽量对整个城区进行，避免数据的二次处理，同时加强规划管理，逐步获得数据。
第三步，基础数据分析。对收集到的总电量负荷、分类电量、最大负荷利用小时数等基础数据及参数进行详细的分析研究，为下一步的预测做好准备。
第四步，对历史总电量和GOP增长之间的相互关系进行研究。对于这两者之间关系研究方法通常有两种：弹性系数分析法和GDP单耗分析。
第五步，对GDP增长和人均用电量的关系进行分析。通过对目前人均用电量进行详细的分析，可了解现阶段该城区的人均用电规模，同时结合城区的未来发展规划，能够根据人口状况预测未来负荷。
第六步，近、中期分类负荷预测。根据规划区域的分量电量预测，考虑不同行业用电最大负荷的小时数，对负荷进行分类预测。
第七步，远景电量负荷预测。要对规划区域的未来负荷进行预测，由于聚现状年代久，并且多数区域用电达到饱和，通常预测采用的方法是负荷密度指标法。
2.2 电网网架设计的方法
电网网架设计受到外界各种条件的影响，同时在设计时缺乏合理的科学理论指导，传统的设计优化方法主要包括解析法、迭代法和枚举法，但是都存在无法解决的缺陷之处。鉴于此种情况，笔者探究了遗传算法的网架优化方法，和传统方法相比，该方法主要具备以下几个优点：不需要辅助信息；可以进行并行计算；求解过程逐渐趋向最优值，而并非只有最优值的结果。
2.2.1 基于遗传算法的输电网规划
通常对于电网规划设计采用静态决策处理，即以目前现阶段的电网为基础，以末期的电网为目标。但是由于受到系列外界因素的影响，总体来说输电网的规划模型属于离散、非线性的组合优化问题，所建立的函数具有极值性的特点，采用普通的方法会有较大的缺陷，因此可以采用遗传算法来解决这个问题。具体如下：依照新建线路和系统的费用之和最小作为目标，根据相应的约束条件将模型进行简化如下：
上式中，cj是指支路j中新增加电网线路的耗费；xj是指新增加电网线路的回路数目；rj是指支路中的电阻；Pj是指该支路的有功功率。
2.2.2 基于遗传算法的配电网规划
传统的配电网规划设计优化方法的具体实施方案是选择预想的环境，采取已经确定的规划参数，从而确定出性价比最优化的方案。但是这种规划方法缺乏必要的适应性和不确定性。与传统方法相比，遗传算法不受连续或者是离散的影响，同时还可以将约束条件转换成惩罚因子而消去，可以建立如下最短路径的模型：
上式中，di表示架空线的等价长度；n表示总的道路数，Ω表示总的道路集合。
2.3 电网差异化的规划设计
2.3.1 电网差异化设计的基本思想
在满足电网设计安全、可靠、经济的基础上突出重要因素，对电网的重要供电电路进行差异化设计，当出现严重的自然灾害时，能够保证电网的核心网架、重要负荷及战略性通道等关键线路的可靠稳定运行。
2.3.2 电网差异化设计的方法
电网差异化设计主要包括电网的重要输电线路确定、差异化电力平衡及核心骨干网架设计三个方面。重要输电线路的确定包括核心骨干网架的输电线路、重要发电厂的输送电路及战略性电路等；差异化电力平衡主要保证两个任务：其一，重要用户的负荷预测；其二，灾害后电力系统的电力平衡；核心骨干网架的规划设计必须坚固“大”“小”电力系统，设计过程需多次交叉反复。
结语
综上所述，在社会高速发展的今天，电网规划设计中需科学预测负荷，做好电网网架设计，同时实行电网差异化规划设计，做好科学、合理的规划设计电网，不断提高电网的经济性、安全性，真正贯彻落实可持续发展观，促进我国电力事业的健康、稳定发展。
参考文献
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[2]卢成雄.电网规划项目关键问题分析[J].科技与企业.2012
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[3]田卫涛.电网规划中的三大关键技术研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（11）.
作者简介
时艳丽（1982.10.19-），女，天津，河北工业大学电气工程硕士，工程师，单位：天津天大求实电力新技术股份有限公司，研究方向：电力规划设计方向。
论文作者:时艳丽
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/6
标签：电网论文; 负荷论文; 规划设计论文; 网架论文; 方法论文; 差异化论文; 用电量论文; 《电力设备》2016年第4期论文;