電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃技術(shù)的探討

電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃技術(shù)的探討

　　摘要：電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)電力發(fā)、變、送、配、用各環(huán)節(jié)的載體和物質(zhì)基礎(chǔ)，科學(xué)合理的電網(wǎng)規(guī)劃可指導(dǎo)電網(wǎng)建設(shè)，對(duì)合理安排電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目、建設(shè)時(shí)機(jī)、資金投入，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)電力需求，保證今后電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均具有十分重要的意義。為提高電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量，編制出合理性、前瞻性、可行性均比較理想的電網(wǎng)規(guī)劃，現(xiàn)將采取的有關(guān)規(guī)劃技術(shù)方法介紹如下。溫度計(jì)| 溫度表| 風(fēng)速計(jì)| 照度計(jì)| 噪音計(jì)| 輻照計(jì)| 聲級(jí)計(jì)| 溫濕度計(jì)| 紅外線測(cè)溫儀| 溫濕度儀| 紅外線溫度計(jì)| 露點(diǎn)儀| 亮度計(jì)
　　一、電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)方法
　　根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容應(yīng)包括現(xiàn)狀分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電力電量平衡、網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)等五個(gè)方面。相應(yīng)涉及的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)方法包括：負(fù)荷預(yù)測(cè)、電力電量平衡、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體規(guī)劃、電氣計(jì)算等。
　　（一）負(fù)荷預(yù)測(cè)
　　1、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)主要目的
　　電力負(fù)荷預(yù)測(cè)就是在正確的理論指導(dǎo)下，在調(diào)查研究掌握大量詳實(shí)資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用可靠的方法和手段對(duì)電力負(fù)荷的發(fā)展趨勢(shì)作出科學(xué)合理的推斷。
　　負(fù)荷預(yù)測(cè)的目的是提供負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r及水平，同時(shí)確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供電量、最大供電負(fù)荷和規(guī)劃地區(qū)總的負(fù)荷發(fā)展水平，確定各規(guī)劃年用電負(fù)荷構(gòu)成。負(fù)荷預(yù)測(cè)也是整個(gè)電網(wǎng)規(guī)劃中最基礎(chǔ)，最關(guān)鍵的一步。
　　2、負(fù)荷預(yù)測(cè)的步驟和思路
　　2.1全局負(fù)荷預(yù)測(cè)
　　1）根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，將全縣的總負(fù)荷分為一般負(fù)荷和點(diǎn)負(fù)荷兩類，分別進(jìn)行電量預(yù)測(cè)和最大負(fù)荷預(yù)測(cè)；
　　2）對(duì)一般負(fù)荷采用自然增長(zhǎng)法進(jìn)行電量預(yù)測(cè)，所謂自然增長(zhǎng)法就是指線性回歸法、二次函數(shù)回歸法和指數(shù)函數(shù)回歸法，由此得到一般負(fù)荷的電量預(yù)測(cè)的結(jié)果；
　　3）一般負(fù)荷的最大負(fù)荷預(yù)測(cè)值=一般負(fù)荷的電量預(yù)測(cè)值/一般負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)；
　　4）對(duì)一般負(fù)荷的電量和最大負(fù)荷預(yù)測(cè)值年均增長(zhǎng)率與歷史年均增長(zhǎng)率進(jìn)行校驗(yàn)。一般負(fù)荷的年均增長(zhǎng)率=（2006年一般負(fù)荷的供電量值/2000年一般負(fù)荷的供電量值）開(kāi)6次方-1；
　　5）對(duì)點(diǎn)負(fù)荷用電量的預(yù)測(cè)，根據(jù)立項(xiàng)報(bào)告統(tǒng)計(jì)得到，同時(shí)考慮用戶擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和開(kāi)展節(jié)能措施以及市場(chǎng)等因素，調(diào)整各年電量預(yù)測(cè)值。用到的方法是產(chǎn)量單耗法；
　　6）得到全縣總的預(yù)測(cè)電量和最大負(fù)荷：
　　全縣總的預(yù)測(cè)電量=一般負(fù)荷的預(yù)測(cè)電量+點(diǎn)負(fù)荷的預(yù)測(cè)電量
　　全縣總的最大負(fù)荷=全縣總的預(yù)測(cè)電量/全縣綜合最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。
　　2.2分區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)（分區(qū)預(yù)測(cè)負(fù)荷的目的，是在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)能使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更為合理）
　　1）按照現(xiàn)有鄉(xiāng)/鎮(zhèn)的供電區(qū)域?qū)θ�縣進(jìn)行分區(qū)，統(tǒng)計(jì)出每個(gè)片區(qū)的供電量和最大負(fù)荷；
　　2）根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，將分區(qū)的總負(fù)荷分為一般負(fù)荷和點(diǎn)負(fù)荷兩類，分別進(jìn)行電量預(yù)測(cè)和最大負(fù)荷預(yù)測(cè)；
　　3）對(duì)于一般負(fù)荷和點(diǎn)負(fù)荷的電量和最大負(fù)荷預(yù)測(cè)方法與上面提到的相同；
　　4）得到各分區(qū)電量和最大負(fù)荷的預(yù)測(cè)值；
　　5）各分區(qū)負(fù)荷的電量直接相加得到全縣的總供電量，各分區(qū)負(fù)荷的最大負(fù)荷之和乘以同時(shí)率得到全縣的最大負(fù)荷；
　　6)全局與局部的預(yù)測(cè)結(jié)果要進(jìn)行相互校核；
　　7)對(duì)全縣總的售電量預(yù)測(cè)結(jié)果和歷史售電量利用彈性系數(shù)法進(jìn)行校驗(yàn)。
　　3.負(fù)荷預(yù)測(cè)步驟流程圖

　　（二）電力電量平衡
　　便于對(duì)規(guī)劃年內(nèi)電力電量進(jìn)行平衡，在綜合有關(guān)專家意見(jiàn)等前提下，我們確定了如下電力電量平衡的主要原則：
　　1.對(duì)夏季高峰負(fù)荷方式進(jìn)行平衡；
　　2.系統(tǒng)最大容量取系統(tǒng)最大一臺(tái)機(jī)組的容量；
　　3.小水電最大出力按裝機(jī)容量90%計(jì)算，枯水期按裝機(jī)容量20%計(jì)算；
　　4.低谷負(fù)荷按高峰負(fù)荷的45%考慮；
　　5.對(duì)大的水電廠和火電廠豐水期、枯水期出力，廠用電量等都有約定。
　　需要對(duì)豐水期電力電量進(jìn)行平衡，主要是校驗(yàn)豐水期城市電力系統(tǒng)變電設(shè)備和輸電線路的送電能力和經(jīng)濟(jì)性；對(duì)枯水期電力電量進(jìn)行平衡，主要是校驗(yàn)枯水期電力系統(tǒng)缺電情況及網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性。
　　（三）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體規(guī)劃
　　1.分層分區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)和規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)化原則
　　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃是電網(wǎng)規(guī)劃的中心工作，應(yīng)貫徹分層分區(qū)的原則，各層區(qū)應(yīng)有明確的供電范圍，避免重疊交錯(cuò)。
　　在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總體規(guī)劃以前，我們確定了如下標(biāo)準(zhǔn)化原則：電網(wǎng)安全可靠性原則（滿足N-1）、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原則（包括變電站建設(shè)規(guī)模、接線方式的一般原則）、變電站容載比原則、短路電流控制原則、電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式、線路設(shè)計(jì)原則、無(wú)功平衡原則等。
　　2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法———遺傳算法
　　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法有很多，如靈敏度分析法、線形規(guī)劃法、單階段靜態(tài)優(yōu)化模型等。本次規(guī)劃，我們采用了一種新型的優(yōu)化算法———遺傳算法。遺傳算法是由自然界生物遺傳機(jī)理抽象出來(lái)而形成的一種新型優(yōu)化算法。其計(jì)算過(guò)程是：首先將實(shí)際優(yōu)化問(wèn)題編碼成符號(hào)串，也稱染色體，將實(shí)際問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)變成染色體的適應(yīng)度函數(shù)，然后在隨機(jī)產(chǎn)生一批出事染色體基礎(chǔ)上，根據(jù)各染色體的適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行繁殖，交叉，及變異等遺傳操作產(chǎn)生下一代染色體。適應(yīng)函數(shù)值的大小決定了該染色體被繁殖的幾率，從而反映論適者生存的原理。交叉和變異操作通過(guò)隨機(jī)和結(jié)構(gòu)化的交換個(gè)染色體之間的信息而可能產(chǎn)生更優(yōu)秀的染色體。這樣，經(jīng)過(guò)逐代遺傳，就會(huì)產(chǎn)生出一批適應(yīng)函數(shù)值很高的染色體，最后將這些染色體解碼還原就可以獲得原問(wèn)題的解。當(dāng)染色體域足夠大和遺傳代數(shù)足夠多時(shí)，從理論上講，遺傳算法一定可以逼近原問(wèn)題的最優(yōu)解。
　　運(yùn)用遺傳算法求解該模型的步驟如下：
　　（1）準(zhǔn)備必要的數(shù)據(jù)。在求解最優(yōu)網(wǎng)架之前需要知道確定建設(shè)的變電站站址，待選線的電阻、電抗、允許熱穩(wěn)定極限、長(zhǎng)度、投資等參數(shù)；并需要知道在規(guī)劃年份各站的負(fù)荷和各電源的出力。
　　（2）編碼。對(duì)方案的所有決策變量進(jìn)行編碼，在遺傳算法中每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)方案對(duì)應(yīng)于一個(gè)染色體，采用整數(shù)編碼，每回代選線路對(duì)應(yīng)于一個(gè)基因，該線路出現(xiàn)在這個(gè)方案中，則基因值為1，否則為0，每個(gè)染色體對(duì)應(yīng)一個(gè)規(guī)劃方案。