作者：周艳

来源：《华中电力》20xx年第09期

摘要：近年来，我国城市发展速度很快，对电能的需求日益增长，因此，对城市电网进行合理的规划是促进城市经济发展的重要举措。电网是电力系统正常运行的重要基础，合理的电网规划设计，可以有效提高电力系统的供电能力，增强其可靠性。本文对电网规划中相关技术进行探讨，以保证电网的正常运行，以实现经济效益和社会效益。

关键词：电网；电力系统；整体规划；技术

电网是城市的基础性设施，承担着对电能安全输送的重任。做好电网规划能够促进城市电能效率利用率达到最优，实现电网运行的安全、稳定、可靠、经济、节能与环保，提高电力企业的供电质量，为我国经济的发展提供更优质的服务。

一、常用的电网规划技术方法

（一）负荷预测技术

电力的负荷预测技术主要根据城市的经济发展、居民用户的发展对城市的电力消费做出预测，便于对城市的电力规划与供应做出合理的规划。电力负荷预测的目的主要是为了确定城市电网的发展规律，对城市的各地区，规划年的供应量以及规划区的负荷发展水平进行详细的规划。

1、电力负荷预测的步骤和思路

（1）全局负荷预测。根据电力负荷性质和预测的技术方法，将城市的总负荷预测分为一般负荷和点负荷两类，主要是对城市的用电量多少进行预测以及电网的最大用电负荷进行分析。

（2）对于城市用电量的预测主要采用的是城市用电量自然增长的方法进行预测和分析，通过运用数学的线性回归法、二次函数法等对城市的电力增长进行详细的分析与预测。

（3）对城市电力的点负荷用电量的预测，主要根据城市以往的用电规划、统计报告，预测城市用户和用电企业增加规模对城市供电产业的影响进行分析和预测。

2、分区负荷预测

对城市电网的分区预测能够更好的对城市每个区域的用电情况进行详细的分析，使得对整个城市的用电预测变得更加准确。

（1）根据城市发展的需要，对城市的发展做出详细的规划，对区域的用电计划进行整理，能够快速准确的确定电源点的负荷位置和建设位置，与分析电网建设的规模。

（2）根据区域用电性质和特点，将区域的用电预测分为一般负荷和点预测的方式，便于对整个区域的电力进行统计和规划，以及电网的建设规模与时机等方面的工作。

（3）各分区负荷的电量直接相加得到全县的总供电量，各分区负荷的最大负荷之和乘以同时率得到全县的最大负荷，这样通过对电力分区域的进行预测，能够使城市发展中的电力预测更加准确。

3、城市电网负荷预测的基本流程

在对城市的总体电量做出详细的分析之后，需要对一般负荷的用电量和城市企业的大用户的电量进行详细的分析和总结，采用相应的数学计算方法对城市的电量需求进行详细的计算，确定城市的最大用电量的负荷与企业大用户电量的预测，进行对城市的电网进行规划设计。在流程图的各个模块中，城市企业大用户用电与居民生活用电预测子块之间是相互独立的，能够方便对电力负荷进行预测，所以能够很好的进行区分预测，减少了预测的误差，提升电网规划建设的有效性和准确性。

（二）城市电力电量平衡分析

由于城市的工业用电与居民用电存在交叉和高峰期，需要针对不同的情况采用不同的策略，保证城市居民和企业的用电安全。

1、采用合适的方法，对城市夏季用电高峰期进行平衡和分析，保证用户的安全用电。

2、对于电网的规划，电网的最大机组容量为电网的最容量。对大的水电厂和火电厂丰水期、枯水期的具体发电情况进行详细的统计，大企业的用电量等都有约定。

3、需要对发电厂的丰水期电力电量进行平衡分析，保证在丰水期和枯水期都能保证城市的稳定供电，主要是校验丰水期城市电力系统变电设备和输电线路的送电能力和经济性；对枯水期电力电量进行平衡，分析电网输送电力的变化情况，主要是校验枯水期电力系统缺电情况及网络的适应性。

（三）网络结构的规划技术

在电网的整体规划过程中，其中网络结构规划作为非常关键的环节具有十分重要的意义。在网络结构的整体规划过程中，以电网安全可靠性原则、变电站容载比原则、网络结构原则等为规划的标准，通常以遗传算法来常用的优化方法，此优化方法是根据自然界生物遗传优胜劣汰的原则来进行一种智能化的方法，特别适用于电网规划中的整数型变量的优化。

二、城市电网网络结构的整体规划

1、电网的分层、分区负荷预测和规划标准化原则

城市电网的网络结构整体规划是城市经济发展的重要保证，应将城市的总体用电方式进行整体的分析和规划，以分层分区的原则作为指导，对相关层次进行整体的规划与分析，明确各层区供电范围和相关的职责，对相应层次的电量负荷做出预测与分析。在不同的区域、不同供电方式进行预测，按照国家的规定和城市经济发展的标准化原则，对城市电网进行网络结构的整体规划：电网安全生产的可靠性原则、网络结构便于拓展原则、变电站容载比负荷城市发展的原则、短路电流控制原则、线路继电器保护控制的原则、城市电网中性点运行方式、线路设计综合平衡的原则、城市电网的无功平衡原则等。

2、城市电网规划的网络结构的优化方法——遗传算法

城市电网的网络结构优化的方法有很多，常用的数学分析方法有线性回归的分析方法、二次函数的分析方法、灵敏度分析法等多种分析方法。在对电网的整体规划算法中，主要采用的是遗传算法，它将电网的实际优化问题进行编码形成一套标准的染色体，然后根据城市电网出现事故的地点形成染色体的变化函数，并转化为染色体的适应度函数进行繁殖，交叉，及变异等遗传操作产生下一代染色体。通过多种随机的变化，确定合适的选择方法，进而确定城市电网的合理规划设计。

（1）准备必要的数据。对城市电网规划有影响的数据、变电站站址，待选线的电阻、电抗、允许热稳定极限等相关的数据。

（2）编码。对方案的所有决策变量进行编码，形成相应的染色体，进行变换，确定线路的整体编码，形成一个基因，在线路网络规划中，则基因值为1，否则为0，这样，就形成一个染色体，也就对应一个规划方案。

（3）确定电网规划的适应函数。主要是实现对城市电网的有效评价，相应的对一个染色体就会对一个评价方案，将约束条件以函数形式并入目标函数中，将有约束条件的规划问题转化成无约束条件的规划问题。

（4）进行遗传操作。通过多种染色体的操作变换，形成一个相应的评价方案，最终形成一个合适城市电网建设方案。

采用遗传算法是满足N-1安全准则进行设计运行的，又具有线路投资最小的解，能够形成一套比较完整的评价方案，但是对于实际电网规划中的其他约束因素还未能全面顾及。

3、电气计算

电网规划的电气计算主要包括：交潮流计算、稳定性分析、短路电流计算等几种方案，根据城市的发展需要，对电网的规划做出合理的调整。

（1）根据城市电网的水电厂的丰水期和枯水期的电网运行的最大负荷和最小负荷，确定电网的潮流分布，在进行准确详细的计算和分析的基础上，检验各点的电压，最后通过计算，确定检验电压的波动范围。

（2）对故障方式下的潮流进行计算可以采用N-1开断实验，对相关的数据进行测试分析，来检验网络是否满足要求。并对各发电机是否保持同步运行的稳定性进行分析，实现网络结构的最优化。

三、结束语

在城市经济高速发展的情况下，电网规划的要求也越来越高，需要对城市发展的每一个因素都要进行详细的分析和考虑，做好城市电网发展规划的重点内容。科学、合理的做好电网规划工作，提高城市电网的效率，促进城市经济的发展。

参考文献：

[1]谢敬东，唐国庆等.组合预测方法在电力负荷预测中的应用[J].中国电力，20xx（6）.

[2]王锡凡.电力系统优化规划[M].水利电力出版社，20xx.

[3]陈章潮，唐德光.城市电网规划与改造[M].中国电力出版社，20xx.

 

第二篇：浅析电网规划的方法

浅析电网规划的方法

作者：刘媛

来源：《城市建设理论研究》20xx年第06期

摘 要现代化的电网建设需要运用新型的技术手段，并且对规划的方式进行革新。文章将针对这一方面的内容展开论述，详细的分析了电网规划的方式与技术手段，同时针对电网规划建设的特征以及规划的原则进行了概述，旨在更进一步的促进电网规划工作的进步与发展，促进电网智能化水平的不断进步，并且更好的为现代社会和经济发展提供服务。

关键词电网规划；方法技术；规划原则；研究分析

中图分类号:V242.3+1 文献标识码：A

引言

电网规划是现阶段社会发展的一个重要工作方向，并且此领域当中的相关技术理论性较强、知识密集性较强，涉及到的学科数量较多，并且需要对整个电力系统当中的稳定潮流、负荷预测、变电站的设计方式、变电应变能力、过载保护以及短路保护、经济技术等进行全面的分析，综合各方面的影响因素得出最终的规划方案。而所谓的电网规划技术方式则指的是技术人员在整个电力网络规划建设的进程之中运用有逻辑联系的、连续性的、多样化的动作而形成的一个集合整体。目前阶段我国对于电网规划技术的运用研究正在逐步深入进行，而根据国外在此方面的发展经验，在具体的规划工作之中需要引入更多的新型技术和理念，对传统的规划模式进行创新，以求满足时代建设和经济发展的需求。

电网规划的特征和主要问题

针对现代化电网规划工作的基本特征和存在的问题进行分析，将是分析主要的规划方式的重要前提工作。

1.1电网规划的基本特征

现代化的电网规划工作具有多目标、多阶段、多约束、不确定性、动态化以及非线性等基本的特征。多目标指的是在电网规划工作之中相关的目标一般以函数的形式在规划模型当中得以体现，目标主要包含有经济性的目标、可靠性目标、运行环境的目标以及外界因素影响等。根据对电网之中的各种约束条件进行分析与限制，来确保整个电力系统可以经济的、可靠的、稳定的运行，是多约束基本特征的体现，其中主要的约束条件包含有线路的设计、电压、电容量、设备的功率以及投资预算等。多阶段指的是在电网规划工作之中需要以长期性的发展目标和投资方式对整体电网分布的布局和组织方式进行协调与考虑，并且需要规避发展过程之中存在的风险，避免出现短视以及盲目性的行为，整个电网的规划项目应当分阶段的、分步骤的、有序的进行，对各个目标阶段会产生的影响以及工作效益进行分析。电网规划的非线性指的是

电力系统之中的目标函数具有非线性的特征，许多规划决策和规划方案的制定在本质上为离散数值，这一点对于整个电网规划发展有着巨大意义。电网规划工作的不确定性，指的是在电力系统之中投资的单价、发电总量以及负荷等都属于不确定性的因素，不仅需要对现阶段的电力状况进行分析，还需要对今后的电力市场发展趋势进行预测。最后，电网规划的动态化指的是相关规划工作应当是一种多阶段的、多结构层次的规划项目，动态性体现在电力设施的建设等方面，基础设施的建造在规划的年限之内需要分步骤、分阶段的开展，而不是在短时间之内完成。

1.2电网规划的主要问题

在现代化的电网规划工作之中需要解决几个重要的问题。电网的规划与建设目标主要有电源的规划、电网结构的设计以及电力系统负荷的计算等等。需要确保建设的合理性，并且满足在既定年限之内的电力负荷增加指标要求。整个电网建设还需要深入的分析各种约束的条件，确保电力网络可以在最小的经济投入基础之上，保证最佳的运行质量，减少维护和管理的费用。而在实践的操作之中具体的问题还包含有变电站的容量设计、变电站的选址等等。所以，根据上述的分析，现代化的电网规划工作在本质之上是一个动态化的决策项目，通过不断的深入分析决策的方式和设计的原则，来寻求出一种最佳的投入方案，所以，电网规划的组合优化问题是现阶段工作之中需要重点改进的问题，解决好电力设备的选择和定位，将是今后努力的重要方向。

电网规划的方法

在现代化的电网规划工作之中需要对计算的方式进行全面优化，进一步的实现电力组合配置的优化与协调。目前使用较为广泛的方式有群体智能分析法、模拟进化法等等。深入的对每一种电网规划的方式进行分析与研究，综合性的探讨得出技术方式的优缺点和适用范围，将是提升电网规划工作质量的重要前提。

2.1模拟进化法

模拟进化法主要是通过对人类进化以及生物进化过程的模仿来寻求最佳的问题解决方式，其中还可以进一步的划分为演化计算法、进化规划技术法以及遗传计算法等。首先遗传计算法并不依赖与传统电网规划之中的梯度信息，所以其分析和计算的方式具有无维数限制以及全局性较强等特征，不需要目标函数就可以进行目标的计算。但是此种技术方式缺点也同样的明显，计算的效率较低，所以在应用的过程之中需要注重编码方式的选择，并且对交配域的规模进行细致的分析。进化规划计算法同样是现阶段广泛运用的一种技术手段，运用此种技术方式进行电网规划，需要有随机的函数，并且需要构造出一定量的初始可行解，并且运用进化规划计算方式不需要解码以及编码，所以其更加适合使用在连续型的电力变量规划工作之中。

2.2群体智能法

群体智能这个概念来自对自然界中一些昆虫，如蚂蚁、蜜蜂等的观察，是指无智能的主体通过合作表现出智能行为的特性，是一种通过大量数目的智能群体来实现的智能方式。主要方法包括蚁群算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等。蚁群算法是一种以网络图上蚁群留下的信息素为交流方式来指导寻优路径的新型通用启发式概率搜索方法。作为一种新兴的智能算法，ACO具有良好的正反馈搜索的特点，适合求解像电网规划这类具有离散特征的大规模组合优化问题。但在应用中，ACO的蚁群规模不宜超过网架图中的节点数。模拟退火算法是对热力学理论中熔融金属退火过程的模拟。SA用于电网规划的优点为:鲁棒性好、不依赖初始解、有渐进收敛性、适合并行处理、能跳出局部最优等。主要缺点是:收敛慢、参数敏感、迂回搜索。SA很少单独采用该方法来解决电网规划问题使用时常结合其他搜索方法，如遗传算法等。正如上文所阐述的，不同的电网规划技术方法之间都存在着较大的差异，在实践之中还需要深入的分析电网建设的主要目标和现状，结合实际条件来选择最佳的规划计算方法。 结束语

综上所述，根据对现代化的电网规划技术方式进行全面的分析，从一个更加直观的视角对规划工作开展的原则以及规划的基本目标进行探究，旨在更进一步的促进现代化电网规划工作的稳步发展，并且加强各种技术方式的运用，明确计算方式之间存在的差异性以及适用的范围，进而增强电网规划工作开展的水准和效益，更好的建设出高质量的电力网络系统，避免技术的缺陷和质量不足而导致的运行问题，以此为基础推动整个社会的经济和谐稳定发展。 参考文献

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刘辉.浅议电力网络的运行工作的维护以及电网规划技术方式【J】.现代电力系统科技研究，20xx.9:44-56

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