论文部分内容阅读
摘 要:我国电力系统的快速发展,使得电力系统的规模也在逐渐扩大,传统的线路网架结构已经不能满足实际的工作需求,不能及时对电力资源进行合理配置,不仅影响了我国经济的发展,而且还阻碍了我国电力企业的发展。文章主要针对计及线路路径优化的空间电网规划进行研究分析,依据设计情况提出了一些意见,希望能够对线路路径进行优化。
关键词:电网规划;线路路径优化;动态规划法
在我国电力企业发展过程中,传统电网规划方式不能计及复杂路径和环境成本,从而影响了电网规划工作的開展,文章主要通过对路径优化以及变电站选址进行分析,构建了相应的空间模型,对电网规划上层问题以及电网规划的线路问题进行研究分析,从而实现了对电网的优化。
1 空间电网规划模型的构建
通常来说,在空间电网规划模型构建过程中主要包括了两个方面的内容,即上层问题以及下层问题。
1.1 上层问题
(1)目标函数
在电网空间规划工作开展过程中,上层问题属于传统电网规划工作中存在的问题,上层问题的主要目的是为了对变电站的位置以及电网架设的线路进行综合分析确定,并且还要保证在满足变电站建设的需求状况下保证资金的投入最少。
上层问题投入最少的计算方式如下:
在上述公式中,ê表示历年的电费均价;Tmax表示最大负荷持续的时间,t表示历年的引索;NT表示变电站的投资回报年数;ψ表示变电站的年收益,;Ploss表示电网的有功损耗;NW表示新建变电站的数量;w表示新变电站的索引。(iw,jw)表示新变电站建设在Ciw,jw点上,F2表示变电站线路的投资总成本。
(2)相应的约束条件分析
各个节点功率平衡等式表示为:
在上述公式中n和m表示各个节点的索引,PnQn表示节点n中存在点的有功以及无功功率的注入状况;Gnm 和 Bnm 表示节点导纳阵中的电导和电纳;θnm 为节点之间的相角差。
(3)节点电压的约束
Un,min≤Un≤Un,max
在上述等式中,Un、Un,min 和 Un,max 都表示节点n上存在的电压、电压下限以及电压上限。
1.2 下层问题
(1)目标函数
相应的计算过程中,所谓下层问题主要指的是电网规划线路的优化问题,其本质是将每一条线路的成本降到最小。具体的计算方式为:
ΩI={(i,j,d)l 如果线路I在C 上选择方向 d }
在上述公式中,表示ΩI线路I所选择的栅格和栅格上面存在的集合群,Di,j,d表示线路在栅格 Ci,j 方向d上面的具体长度。
(2)约束条件分析
在上述公式中,Rl,0和 Xl,0分别表示线路I在某段长度内电阻以及电抗值;Gl,0和 Bl,0表示线路I在某段长度内电阻对地电导电纳值;sl表示线路l的具体长度。
上层问题以及下层问题通过相应的研究分析,具体的内容为上层问题主要解决的是该线路是否进行投资建设,同时,还能决定变电站的建设位置。下层问题所研究的内容主要是在上层基础上对相应的电网线路进行优化,从而对线路的各项参数进行确定。
2 模型求解方法
2.1 遗传算法
在电网规划中,整体规划的各种数据非线性规划问题,工作人员在计算中,可以采用遗传算法对相应公式进行求解。遗传算法在应用过程中的主要特征为:二进制编码、两两竞争选择、均匀交叉、均匀变异、最优个体保存等。
2.2 动态规划法
在电网规划发展过程中,人们已经逐渐采用栅格在地图上将变电站的电网优化路径标出,从而实现对电网进行动态规划。具体的计算流程为:工作人员通过对线路的整体成本进行分析,将每个栅格进行移动,从而能够对线路的成本进行计算。
3 算例分析
在研究过程中,文章选择一个算例进行计算,该算例在计算过程中,以某电网为例进行分析,该电网在建设应用过程已经包含了425个节点,510条支线路。在计算过程中,采用220×220 栅格地图对相应的电网规划进行计算。通过计算,需要增加4个变电站,以及350条新线路。在改造工作中,一共耗费了4000s,由于电网规划是离线分析,所以,相应的计算能够满足实际的需求。
4 总结
综上所述,积极对计及线路路径优化的空间电网规划进行研究分析能够保证电网规划的合理性,推动电力事业的发展,同时,还能保证良好的经济效益,促进我国电力企业的发展。
参考文献
[1]舒隽,韩冰,陈学姣,等.计及线路路径优化的空间电网规划[J].中国电机工程学报,2014,(4):570-577.
[2]任龙.考虑输电线运行可靠性的输电网规划研究[D].广西大学,2014.
[3]黄文尧.考虑线路路径优化的空间电网规划分析[J].低碳世界,2016,(1):29-30.
[4]周昊.探究计及线路路径优化的空间电网规划[J].华东科技:学术版,2014,(12):224-225.
(作者单位:国网四川省电力公司泸州市纳溪供电分公司)
关键词:电网规划;线路路径优化;动态规划法
在我国电力企业发展过程中,传统电网规划方式不能计及复杂路径和环境成本,从而影响了电网规划工作的開展,文章主要通过对路径优化以及变电站选址进行分析,构建了相应的空间模型,对电网规划上层问题以及电网规划的线路问题进行研究分析,从而实现了对电网的优化。
1 空间电网规划模型的构建
通常来说,在空间电网规划模型构建过程中主要包括了两个方面的内容,即上层问题以及下层问题。
1.1 上层问题
(1)目标函数
在电网空间规划工作开展过程中,上层问题属于传统电网规划工作中存在的问题,上层问题的主要目的是为了对变电站的位置以及电网架设的线路进行综合分析确定,并且还要保证在满足变电站建设的需求状况下保证资金的投入最少。
上层问题投入最少的计算方式如下:
在上述公式中,ê表示历年的电费均价;Tmax表示最大负荷持续的时间,t表示历年的引索;NT表示变电站的投资回报年数;ψ表示变电站的年收益,;Ploss表示电网的有功损耗;NW表示新建变电站的数量;w表示新变电站的索引。(iw,jw)表示新变电站建设在Ciw,jw点上,F2表示变电站线路的投资总成本。
(2)相应的约束条件分析
各个节点功率平衡等式表示为:
在上述公式中n和m表示各个节点的索引,PnQn表示节点n中存在点的有功以及无功功率的注入状况;Gnm 和 Bnm 表示节点导纳阵中的电导和电纳;θnm 为节点之间的相角差。
(3)节点电压的约束
Un,min≤Un≤Un,max
在上述等式中,Un、Un,min 和 Un,max 都表示节点n上存在的电压、电压下限以及电压上限。
1.2 下层问题
(1)目标函数
相应的计算过程中,所谓下层问题主要指的是电网规划线路的优化问题,其本质是将每一条线路的成本降到最小。具体的计算方式为:
ΩI={(i,j,d)l 如果线路I在C 上选择方向 d }
在上述公式中,表示ΩI线路I所选择的栅格和栅格上面存在的集合群,Di,j,d表示线路在栅格 Ci,j 方向d上面的具体长度。
(2)约束条件分析
在上述公式中,Rl,0和 Xl,0分别表示线路I在某段长度内电阻以及电抗值;Gl,0和 Bl,0表示线路I在某段长度内电阻对地电导电纳值;sl表示线路l的具体长度。
上层问题以及下层问题通过相应的研究分析,具体的内容为上层问题主要解决的是该线路是否进行投资建设,同时,还能决定变电站的建设位置。下层问题所研究的内容主要是在上层基础上对相应的电网线路进行优化,从而对线路的各项参数进行确定。
2 模型求解方法
2.1 遗传算法
在电网规划中,整体规划的各种数据非线性规划问题,工作人员在计算中,可以采用遗传算法对相应公式进行求解。遗传算法在应用过程中的主要特征为:二进制编码、两两竞争选择、均匀交叉、均匀变异、最优个体保存等。
2.2 动态规划法
在电网规划发展过程中,人们已经逐渐采用栅格在地图上将变电站的电网优化路径标出,从而实现对电网进行动态规划。具体的计算流程为:工作人员通过对线路的整体成本进行分析,将每个栅格进行移动,从而能够对线路的成本进行计算。
3 算例分析
在研究过程中,文章选择一个算例进行计算,该算例在计算过程中,以某电网为例进行分析,该电网在建设应用过程已经包含了425个节点,510条支线路。在计算过程中,采用220×220 栅格地图对相应的电网规划进行计算。通过计算,需要增加4个变电站,以及350条新线路。在改造工作中,一共耗费了4000s,由于电网规划是离线分析,所以,相应的计算能够满足实际的需求。
4 总结
综上所述,积极对计及线路路径优化的空间电网规划进行研究分析能够保证电网规划的合理性,推动电力事业的发展,同时,还能保证良好的经济效益,促进我国电力企业的发展。
参考文献
[1]舒隽,韩冰,陈学姣,等.计及线路路径优化的空间电网规划[J].中国电机工程学报,2014,(4):570-577.
[2]任龙.考虑输电线运行可靠性的输电网规划研究[D].广西大学,2014.
[3]黄文尧.考虑线路路径优化的空间电网规划分析[J].低碳世界,2016,(1):29-30.
[4]周昊.探究计及线路路径优化的空间电网规划[J].华东科技:学术版,2014,(12):224-225.
(作者单位:国网四川省电力公司泸州市纳溪供电分公司)