综述电网规划问题及规划模型研究
数学模型在电网结构优化规划中的研究与应用

平衡, 当电网有n1 个负荷点时, 就有:
根 据电路理论, 等式约束条件是支路功率P;必须与节点功率只
对( 10)式求解, 可求出在一定的安全条件下线损最小、 线材消耗 和投资最省的支路功率只 ,并按相应的经济电流密度选择导线截面, 从而确定了最优电网结构。 3 计算机分析步骤及实例 以广东省某市电网2020 年的远景规划作为实例,在微机上进行 了计算。题中有54 个变量,48 个约束方程, 如靠人工排列组合来选择 方案, 非常困难, 在计算机上算出一个最佳方案仅需要几分钟。 当给定 的初始条件不同时,可算出许多不同的最佳方案供有关部门领导决 策。 利用同一程序对广东省某市电网220kV 变电站的个数进行了初步 论证, 其结果也是令人满意的。
式 中 ,Kl —
因此
2a
A 是约束条件(7 ) , (8) , (9 )式左边变量前面的系数矩阵, 其形式
A } ~
l a M l i a M 气
l a < MM 气A MM 鲡A
气 M . i a M
为比例系数。
b 是约束条件(7) , (8) , (9)式右边常数项的列向量, 即:
八 M
E PL 为最小时, , 也表示电网消耗的导线材料最少。当
a — 功率方向的系数, 当支路i 功率流向节点1 时, 取a;= 1, 流 出 则取‘二 I , 一 支路i 与节点I 无关联时, = 0o 取a
为确保电网安全运行,支路功率Pi 不能超过稳定或发热的允许
功 Pe,: P 率 即 ;SP i=1, 2, , m
PF , 有rio个电 当 源点时, 即:
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对电力系统规划问题探讨

对电力系统规划问题探讨【摘要】电力工业是国民经济的重要部门,面对电力工业发展趋势及企业改革态势,其发展应当与国家的经济建设相协调。
传统上,电力工业投资规模巨大,因此合理地进行电力系统规划可以获得很大的经济效益和社会效益。
文章提出了电力系统规划应思考的若干问题,对电力系统规划进行再认识,内容包括:需求预测、电源计划、输电设备计划和运行计划等。
这些研究内容对电力工业和电力市场发展具有理论和实用价值。
【关键词】电力系统规划;负荷预测;电源规划;电网规划中图分类号:f406文献标识码: a 文章编号:引言:电力系统规划是一项具有战略意义的工作,是电力工业实现快速、稳定、持续发展的重要保障。
规划的效益是最大的效益,规划的节约是最大的节约。
无论从系统论角度把电力工业视为由发、输、配、供、用电环节构成的一个大系统,还是从技术经济角度将电力工业看作产、供、销同时完成的连续型流程产业,电力系统规划作为电力工业发展的龙头即关系到电力系统的正常运行,又关系到电力产业的可持续发展。
1. 电力规划坚持能源发展以电力为中心电力规划必须坚持能源发展以电力为中心的基本原则,充分发挥市场在资源优化配置中的基础作用,优化电源结构,使电源、电网规划布局日趋科学合理。
按照社会主义市场经济体制要求和电力市场化改革需要,我们首先研究提出新形势下电力规划编制原则,即以市场为导向,以发展为主题,以结构调整为主线,以产业升级为目标,最大范围优化配置资源。
2. 负荷预测负荷预测是从已知的用电需求出发,考虑政治、经济、气候等相关因素,对未来的用电需求做出的预测。
其目的是提供负荷发展状况及水平,同时确定各供电区、各规划年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平,确定各规划年用电负荷构成。
负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据,建立科学有效的预测模型,采用有效的算法,以历史数据为基础,进行大量试验性研究,总结经验,不断修正模型和算法,以真正反映负荷变化规律。
配电网规划研究范文

配电网规划研究范文介绍随着经济的快速发展和人口的增加,城市配电网规划变得越来越重要。
配电网规划研究是指根据城市发展的需要和未来电力需求的预测,对城市配电网进行合理布置和规划的过程。
本文将探讨配电网规划研究的重要性、方法和挑战,并提出一些建议。
重要性1.适应城市发展:随着城市的扩张和人口的增加,电力需求也在不断增长。
配电网规划研究能够预测未来电力需求,并合理规划电网的布置,以适应城市的发展。
2.提高供电可靠性:合理规划的配电网能够分散负荷,减少电网的负荷压力,提高供电可靠性。
同时,它还能够减少故障发生的可能性,并快速修复电力故障。
3.提高能源利用效率:配电网规划研究可以优化电网结构,减少能源传输损耗,提高能源利用效率。
合理规划的电网还能够降低输电损失,并减少对环境的污染。
方法1.数据收集和分析:收集城市的用电数据、人口数据、经济发展数据等,进行数据分析和预测。
通过数据分析,可以了解城市的用电需求,并预测未来的用电趋势。
2.电网模拟和优化:利用电力系统仿真软件,对电网进行模拟和优化。
通过模拟不同的电网结构和不同的电力负荷,可以评估不同的配电网方案,并选择最优方案。
3.技术评估:对现有和新兴的电力技术进行评估,分析其对配电网规划的影响。
例如,太阳能和风力发电技术的发展,会对电网规划产生重大影响,需要考虑在电网规划中加入这些新兴技术。
挑战1.数据的准确性和可靠性:配电网规划研究需要大量的数据支持,而数据的准确性和可靠性是一个挑战。
为了准确预测未来的用电需求,需要收集准确的数据,并建立可靠的数据模型。
2.不确定性:未来的城市发展和电力需求是不确定的。
因此,配电网规划研究需要考虑不确定性因素,并制定合理的预测和决策方法。
3.技术的快速发展:电力技术的快速发展可能导致现有的电网规划过时。
因此,配电网规划研究需要及时了解最新的技术发展,并灵活调整电网规划方案。
建议1.加强数据收集和分析能力:政府和电力公司应该加强数据收集和分析能力,建立完善的数据平台,并提供准确和可靠的数据支持。
电力发展新形势下城市电网多阶段规划研究

电力发展新形势下城市电网多阶段规划研究随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,城市电网建设和发展面临着新的形势和挑战。
在这样的背景下,电力发展新形势下城市电网多阶段规划研究成为亟需深入探讨的重要课题。
本文将从城市电网发展的现状和趋势出发,分析城市电网的多阶段规划研究的必要性和意义,探讨城市电网多阶段规划的核心内容和方法,以及应对电力发展新形势下城市电网多阶段规划实施的建议和措施。
一、城市电网发展的现状和趋势随着我国经济的飞速增长和城市化进程的不断加快,城市电网的建设和发展成为了城市发展的重要基础设施之一。
在城市电网建设方面,我国已取得了显著的成就,电网规模不断扩大,电网运行质量不断提高,电力供应能力不断增强。
但与此城市电网也面临着一系列新的挑战和问题。
一方面,城市电网的供电安全、环境保护和资源利用等方面的问题愈发突出,城市电网的建设和运行管理也面临着新的需求和挑战。
为了更好地适应城市电网发展的新形势,为了更好地实现城市电网的可持续发展,多阶段规划研究显得尤为重要和迫切。
二、多阶段规划研究的必要性和意义多阶段规划研究是指根据城市电网发展的不同阶段的特点和规律,对城市电网的长期规划进行系统研究和规划。
多阶段规划不仅能够有效地引导城市电网的发展,也能够能够合理地配置资源,提高电网的运行效率和经济效益。
多阶段规划能够帮助我们深入理解城市电网的发展趋势和发展需求,可以更加准确地确定电网建设和运行的重点和方向,可以有效地避免电网的盲目扩张和过度投资,从而为城市电网的可持续发展提供强有力的支撑和保障。
多阶段规划研究具有非常重要的必要性和意义。
三、城市电网多阶段规划的核心内容和方法城市电网多阶段规划的核心内容包括:城市电网的发展战略和定位、城市电网的总体布局和布局原则、城市电网的规划目标和指标。
在规划方法方面,城市电网多阶段规划需要借鉴国际先进经验和技术,结合城市电网的实际情况,采用系统工程的方法进行综合分析和研究,通过建立城市电网的发展模型和仿真系统,进行规划方案的比较和优化,最终确定最佳的城市电网多阶段规划方案。
综述电网规划问题及规划模型研究

综述电网规划问题及规划模型研究作者:赵健来源:《城市建设理论研究》2013年第32期摘要:电网规划是电力系统规划的重要组成部分,其任务是根据规划期间的负荷增长给电源规划方案确定相应的最佳电网结构,以满足经济可靠送电的要求。
文章介绍了电网规划问题的基本理论和影响电网规划的因素,阐述了电网结构在电网规划中的重要性,最后,对电网规划数学模型进行了研究,为电网规划优化问题提供了理论基础。
关键词:电网规划;电网结构;规划模型中图分类号: U665.12 文献标识码: A电力工业是我国国民经济的重要基础工业,是我国经济发展战略中的重点和先行产业。
电力系统是由发电厂、输电线路、变电站、配电线路及电力用户组成的统一整体。
电力网简称电网,是电力系统中联系发电和用电的中间环节,是电力系统的重要组成部分。
电力系统的安全实质上是电网结构问题,电网结构优化是电网规划的重要目标之一。
我国电网经历了几十年的发展,规模越来越大,全国已经建立了国家电网、区域电网、省级电网、地区电网的层次管理模式,电网结构日益复杂,区域间、地区间电能交易日益频繁,所有这些都给电网规划带来一些新情况、新问题,电网规划遇到了前所未有的巨大挑战。
为了更好地解决电网规划问题,本文介绍了电网规划问题的基本理论、影响电网规划的因素,阐述了电网结构在电网规划中的重要性,并对电网规划数学模型进行了研究。
1 电网规划问题概述电网规划问题是一个多目标、多变量、多约束、多阶段的不确定性的非线性混合整数规划问题。
一个规划合理的电力系统,在充足性、可靠性、经济性和灵活性方面都必须得到满足,这不仅涉及有关电力系统的技术问题,而且还涉及正确的指导思想和系统科学方法的综合运用等问题。
电网规划问题是一个极为复杂的工程优化问题,需要考虑的因素很多,其中很多因素难以确定和量化。
电网规划需要考虑的主要因素有:①开发方投资成本。
包括供电线路投资和变电站设备投资;②安全可靠性。
主要满足正常运行及个别元件故障时不引起其它线路或变压器过负荷;③环境影响。
电网规划不确定性及其处理方法与模型研究综述

展 的不 确定 性及 其导 致 的其他 不确 定性 的表 现 , 然
后 以不 同表 现为 主线 , 梳理 了解 决这 些不 同的不 确
定性 表 现 的模 型 与方法 , 指 出对每 个 不确定 性 表 并
现 的处理 现状 与 发展趋 势 。
究 的热点 。 内外 学 者 在对 电 网规划 不确 定 信 息处 国
电 网规 划不 确定 性及 其处 理方法 与模 型研
之 间 的关 系 、 主要 工业 部 门用 电量 与经济 增 长 的关
系 、 电量 与各 产业 经济 发展 之 间的关 系 。这些 量 用
为 了解 决 传 统 负荷 预 测 对 电 网规 划 中负 荷不
上模 型进 行 总 结并就 其 发展 趋势 提 出 了展 望
【 关键词 】 电网规划 不确定性 【 中图分类号 】M 1 T 75 【 文献标识码】 A
O 引 言
电 网规划 又称 输 电 系统规 划 , 以负荷 预 测 和 电 源 规 划为 基础 。电 网规 划 确定 在何 时 、 地投 建 何 何 种 类 型 的输 电线路 及其 回路数 , 以达 到规 划周 期 内 所 需要 的输 电能力 , 满 足各项 技 术指 标 的前 提 下 在 使 输 电系 统 的费用 最小 。 电网规划 中的不 确 定性 产 生 的直 接原 因是 国家政 策 调整 、社 会 经济 发 展 、 人 口变动 及环 境 变化 等 因素 的影 响 , 使得 电力 系统 的 发 展条 件在 不 断变 化 。 以对 电网规 划 中的 不 同的 所
山东 电力 高等专 科 学校 学报
第 1 第 2期 5卷
J u n lo h n o g E e ti o rColg o r a fS a d n lcrc P we l e e
电网的电网规划与电力行业的电网规划研究
电网的电网规划与电力行业的电网规划研究电力行业是现代社会的基础产业之一,而电网规划是电力行业发展中的重要组成部分。
电网规划是指对电力系统的布局、扩建、优化与管理等方面进行科学规划和研究,以满足电力供应的需求,实现电力系统的稳定运行与发展。
本文将从电网规划的背景与意义、规划的内容与要点、电力行业的电网规划研究等方面进行讨论。
一、电网规划的背景与意义随着经济的快速发展和人们对电力需求的日益增长,电网规划显得尤为重要。
首先,合理的电网规划可以确保电力系统的安全与稳定运行。
电网规划需要考虑电力负荷分布、电源结构、供需平衡等因素,以确保电力供应的稳定性和可靠性。
其次,电网规划有助于优化电力资源配置。
通过科学规划,可以充分利用各类能源资源,提高能源利用效率,降低供电成本。
此外,电网规划还对于电网的现代化建设、能源结构优化、环境保护等方面具有重要意义。
二、规划的内容与要点1.电力负荷预测与分析:通过对历史负荷数据的分析和未来经济社会发展的趋势预测,确定电力需求增长的规模和速度,从而为电网规划提供数据支撑。
2.电源结构规划:根据当地能源资源的情况,结合经济、环境等因素,合理配置各类电源,如火电、水电、核电、风电、太阳能等,以保证电力供应的可持续性和多样性。
3.电网布局规划:根据电力负荷分布、电源分布等因素,合理规划电网的布局,包括高压输电线路、变电站等,以确保电力供应的覆盖范围和质量。
4.电网扩建规划:根据电力需求的增长和电网运行状况,科学确定电网的扩建规模和时机,以满足电力供应的需求。
5.电力市场与调度:电力市场的优化调度是实现电力供需平衡、电网稳定运行的关键。
通过建立市场化机制,合理运行与调度电力系统,提高市场供需的匹配程度。
三、电力行业的电网规划研究1.技术研究与创新:电力行业的电网规划需要借助先进的技术手段和工具进行研究与分析,如电力系统仿真、数据分析等。
同时,需要进行技术创新,推动电网规划的科学化、智能化发展。
电力系统中的电网建模与分析方法研究
电力系统中的电网建模与分析方法研究电力系统作为现代社会重要的基础设施之一,为我们的生产生活提供稳定可靠的电力供应。
电网建模与分析是电力系统运行与规划的重要工作之一,对于确保电网的安全、可靠运行起着至关重要的作用。
本文将探讨电力系统中的电网建模与分析方法,并介绍相关的研究进展和应用。
一、电网建模方法1. 拓扑模型电网的拓扑模型是对电网中支路和节点之间连接关系的描述。
常见的拓扑模型包括节点模型和支路模型。
节点模型将电网拓扑抽象为节点和连接节点的支路,通过节点之间的连接关系描述电网的拓扑结构。
支路模型同时考虑节点和支路的信息,能够更准确地描述电网的拓扑结构。
拓扑模型的建立对于分析电网的潮流、电压稳定性和动态稳定性等问题具有重要意义。
2. 线性模型线性模型是电网建模中常用的方法之一,它通过电网中各元件的线性特性来进行描述。
线性模型的优点是简化了复杂的非线性计算过程,降低了计算复杂度,便于分析电网的特性。
常见的线性模型包括潮流模型、电压稳定性模型和动态稳定性模型等。
3. 非线性模型非线性模型是对电网中非线性特性进行描述的方法。
电力系统中存在着各种非线性元件,如变压器、发电机和负荷等。
非线性模型能够更准确地描述电网的实际运行情况,但计算复杂度较高。
通过使用牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔法等数值计算方法,可以求解非线性模型。
二、电网分析方法1. 潮流计算电力系统潮流计算是电网分析的基础。
潮流计算通过对电网中各元件的电压和功率进行计算,得到电网中各节点的电压和功率分布情况,以及支路的潮流大小和方向。
潮流计算能够评估电网的功率负荷分布和电压稳定性等问题,为电网的运行和规划提供重要参考。
2. 电压稳定性分析电压稳定性是电力系统运行安全性的重要指标之一。
电压稳定性分析旨在评估电网中各节点的电压稳定性情况,预测可能出现的电压失稳和电压崩溃等问题。
电压稳定性分析可以通过潮流计算结果和功率潮流灵敏度分析等方法进行。
3. 动态稳定性分析动态稳定性分析是研究电力系统在发生异常情况下的稳定性问题。
浅谈电网规划存在的问题及解决措施
浅谈电网规划存在的问题及解决措施摘要:目前,由于我国城市电网规划存在较多的弊端,本文针对城市电网规划,对其现状进行阐述以及对其产生的问题进行探讨,并提出一系列相应的解决措施,以供参考。
以期达到实现我国电网规划与城市发展相协调的目的。
关键词:电网规划;存在问题;解决措施城市电网不仅是众多基础产业之一,同时也是国民经济的组成部分,只有将电力产业的发展和社会发展进行有机的结合,才能最大限度的提高国家的国民经济,现在地区电网基本上是将电网建设作为城市规划的总体方案之中,并与之进行科学合理的配合,从而实现城市规划与电网规划的协调发展。
但是就我国目前的实际情况而言,我国很多地区的电网建设较为滞后,其中影响其滞后的因素主要是由于城市电网规划没有得到有效地保障。
1.我国城市电网规划中存在的问题1.1没有足够的基础数据作为依据实施城市电网规划的重要依据就是其基础数据。
但是,目前,我国城市电网基础数据呈现不断变化的现象,从而出现数据更新延缓以及对数据的统计较不精确等现象,在很大程度上导致所计算的数据存在一定范围的偏差,降低了计算结果的精确性。
1.2城市规划发展具有较多的不确定性城市的发展是由政府制定,是引导城市未来发展的重要举措。
但是在实际的城市建设发展中,各部门难以按照政府所制定的规划进行严格的执行,从而导致城市负荷增长存在较多的不确定性,无法对城市电网的网架结构制定明确的发展方向[1]。
1.3城市发展和电网规划不具备协调性目前,我国在城市规划和电网规划上基本处于脱节的状态[2]。
由于城市的相关规划由各部门分别管理,各部门间没有进行有效的沟通,从而导致在电力建设的过程中存在较多的矛盾,比如在城市总体规划中,对线路走廊不进行相关描述以及其得不到有效地控制,对城市电力建设造成较为严重的影响。
1.4城市电网规划工作存在一定的复杂性在规划观念上,由于缺乏系统性的理念,无法将规划观念形成较为成熟的转变,使得现今的规划理念无法满足当前电网快速发展的趋势,而且政府对电压等级序列的优化以及对投资回报率等重视力度不足,由此引发了一系列规划问题;在管理模式上,我国采用的是各部门对各自的管辖范围进行电网规划的管理模式,虽然这种管理模式在分工上具有较强的合理性,但是却极易影响电网规划的协调性,从而无法在最大限度内实现电网的整体优化;在规划工作的实施方面,由于电网规划具有一定的复杂性,涉及了很多行业的发展,因此,对信息是否反应及时以及信息量的大小都会对电网规划的决策造成严重的影响,目前,我国在电网信息收集方面仍旧处于手工收集的阶段,无法适应当前信息化技术的潮流。
规划调研报告电网
规划调研报告电网电网规划调研报告一、引言电网是现代工业社会的重要基础设施,对于保障电力供应和推动经济发展起着关键性作用。
本次调研旨在了解电网规划的现状以及未来发展趋势,为电网规划和建设提供参考。
二、电网规划的背景和意义1. 背景:随着经济的快速发展和城市化进程的加速,电力需求不断增长,电网规划的重要性日益凸显。
2. 意义:电网规划能够合理分布电力资源,提高供电可靠性,降低供电成本,推动清洁能源的应用,并为未来能源转型和智能电网的建设提供支撑。
三、电网规划的当前状况1. 地区差异:各地区的电网规划存在差异,一些发达地区的电网规划已较为完善,而一些欠发达地区仍存在电力供应不足和供电质量不高的问题。
2. 技术水平:电网规划中广泛应用了先进的电力系统分析和规划软件,提高了规划的准确性和科学性。
3. 清洁能源:电网规划开始考虑可再生能源的接入,逐步实现清洁能源高比例装机。
四、电网规划的未来趋势1. 智能电网:电网规划将逐步向智能化发展,实现供需侧管理、分布式能源接入和电动汽车充电设施的智能化运营。
2. 新能源规划:电网规划将主动适应新能源发展的趋势,加大对太阳能、风能、地热能等可再生能源的规划和建设。
3. 电力互联网:电网规划将推动电力互联网的建设,实现电力的大规模跨区域调剂和可再生能源的远程传输。
4. 提高供电可靠性:电网规划将注重提高供电可靠性,通过配电设备的科学布局和智能化监控,减少供电中断和故障。
5. 降低供电成本:电网规划将优化电力传输路径,减少传输损耗和用电峰谷差异,降低供电成本。
五、电网规划的挑战和对策1. 环境影响:电网规划需要考虑对环境的影响,采用环保技术和措施,减少对生态环境的破坏。
2. 资金投入:电网规划需要大量的资金投入,要通过政府引导和市场化机制吸引社会资本参与电网建设。
3. 法律法规:电网规划需要遵守相关的法律法规,确保规划和建设的合法性和规范性。
4. 技术创新:电网规划需要积极应对技术创新,探索新的电力系统规划方法和技术手段。
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综述电网规划问题及规划模型研究
发表时间:2019-01-11T15:44:22.583Z 来源:《新材料·新装饰》2018年7月下作者:王志涛[导读] 目前我国很多城市电网建设滞后的一个重要原因是变电设施用地、输电线路走廊和电缆通道等规划用地得没有得到有效的保障。
很多地方电网发展规划还没完全纳入城市总体规划(国网青海省电力公司果洛供电公司,青海省果洛州 814000)
摘要:目前我国很多城市电网建设滞后的一个重要原因是变电设施用地、输电线路走廊和电缆通道等规划用地得没有得到有效的保障。
很多地方电网发展规划还没完全纳入城市总体规划,没有实现电网规划和城市规划协调发展。
从近几年各地电网建设的情况来看,各地电网建设基本上都是力图与城乡规划相配合,但是还存在或多或少的问题。
文章介绍了电网规划问题的基本理论和影响电网规划的因素,阐述了电网结构在电网规划中的重要性,最后,对电网规划数学模型进行了研究,为电网规划优化问题提供了理论基础。
关键词:电网规划;电网结构;规划模型
电力系统是由发电厂、输电线路、变电站、配电线路及电力用户组成的统一整体。
电力网简称电网,是电力系统中联系发电和用电的中间环节,是电力系统的重要组成部分。
电力系统的安全实质上是电网结构问题,电网结构优化是电网规划的重要目标之一。
我国电网经历了几十年的发展,规模越来越大,全国已经建立了国家电网、区域电网、省级电网、地区电网的层次管理模式,电网结构日益复杂,区域间、地区间电能交易日益频繁,所有这些都给电网规划带来一些新情况、新问题,电网规划遇到了前所未有的巨大挑战。
1 电网规划问题概述
城市作为电力系统的主要负荷中心,安全性、可靠性、高效性一直是城市电网建设和运行维护中关注研究的重点。
近年来,我国城市电网设计规划进步较大,但是,由于我国还是一直保持着一种“重视发电、轻视输送配电”的建设原则,传统认识认为,只要能源充足,就能够做好电力系统的建设工作,而输送配电网络的不科学和不合理也在无形中浪费着电能资源,从而对供电系统的发展造成影响。
虽然政府也在有意识地改变这种状况,努力使电力系统的建设趋向正规合理。
但由于我国起步较晚,依旧存在一些问题,特别是乡镇级别的电网规划如:基础差、底子薄;改造时间紧,任务急,规划不够充分;线路型号选择水平较低,不能高速负荷发展需要;变电站和开关所预留的空间不足,限制电网增容;网络结构不尽合理;无功容量考虑不足;系统可靠性和经济性难以协调;新技术应用不足。
因此,必须对于城市电网规划问题进行思考,及时分析我国城市电网规划中存在的问题,从而确保电网规划达到实际效果。
2 电网结构
电网结构与电压等级、电源、负荷点的容量和数目、它们之间的地理位置以及可靠性要求等因素有关。
其中,放射式是一种最简单的电网结构,运行调度和控制最为方便,但单回送电线路供电可靠性不高;链式结构是放射式的扩展,但可靠性低于放射式;环网式结构有较好的可靠性与经济性,但当某一线路退出运行后,电压质量可能较差。
具有多个电源的电网有环网式和串链式两种常用结构,两者均有很高的可靠性,但多个闭环结构电网的调度和控制比较复杂,短路发生的概率也较高。
干线式结构投资最省,但可靠性较差,只适用于负荷密度小,可靠性要求不高的配电网。
网格式结构适用于负荷密度很大,电压质量和供电可靠性要求很高的城市配电网。
电网结构对电力系统运行的安全性、经济性、电能质量以及调度控制的方便性和灵活性等均有很大的影响。
一个好的电网结构来自于一个合理的电网规划,因此电网规划是起决定性作用的。
任何电网都需要根据自身的特点研究并解决其可能出现的安全可靠性问题,因为安全和稳定都是电力系统正常运行不可或缺的基本条件电网规划一般都是在现存电网的基础上,根据资源和需要,向前滚动发展,这是比较简单易行的,一般中短期规划都这样做,但它也有一个致命的弱点,即中短期内看不出的问题,在长期规划中则暴露无遗,以致与中短期规划发生冲突。
因此规划合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。
3 电网规划数学模型
电网规划的数学模型主要包含变量、约束条件和目标函数 3 个要素。
在电网规划中,变量有决策变量和状态变量,约束条件包括决策变量的建设条件约束和各状态变量的上下界以及各变量应满足的制约关系等。
目前大多数电网数学优化模型只考虑线路过负荷约束和潮流方程约束,没有考虑电压、稳定、可靠型指标、资金投资限制等约束。
目标函数是决策变量和状态变量的函数,主要包括电网的建设投资和运行费用,体现了电网规划问题的多目标性和经济性。
电网规划优化问题是基于现有电网结构,在已知电源水平及负荷需求情况下,同时假设变电站的扩建或新建的时间、地点和容量都已确定,来决定在规划期内何时何地架设多少回输电线路,使得线路年费用最小。
对新建线路不但需计入投入资金,还需要计入其年运行费用;对已建线路则仅需计入年运行费用。
设线路j的长度为Lj,单位长度综合投资为aj,则其投资Zj为Zj=ajLj。
线路的年运行费为:
式中,Hj为维修、折旧费等占投资的百分数;C0为电能损耗电价;τ为最大负荷损耗小时;rj为导线单位长度电阻;Pj为线路上流过的有功功率;UN为线路的额定电压;λj2为负荷功率因数的平方。
这样公式(2)变为:
式中,D1,D2,D3分别为新建、已有、总线路集合;θj为系数,定义为:建设费用和运行费用最小的目标函数,在考虑约束条件后的增广函数数学模型如下: F=NF+Cg∑Rp
式中,NF为方案的年费用;Cg为惩罚因子;Rp为方案的约束条件。
建立目标函数后,待选线j被选中,考虑潮流、线路输送容量过负荷以及电压约束条件。
流约束。
函数为:
AtPt=Dt(t=1,2,…,T)
式中,At为t时段的节点有功注入和线路流动有功的关联矩阵;Pt为t时段的线路流动有功功率;Dt为t时段的节点注入有功功率。
②容量约束。
函数为:
P1k≤P1k,max
式中,P1k,max为支路k的潮流限值,k∈D3。
③电压约束。
函数为:
Vi,min≤Vi≤Vi,maxi∈Nb
式中,Vi,max,Vi,min和Vi分别为节点i的电压上下界和正常运行电压,Nb为节点数。
4 结语
电网规划的主要目的是满足网架的经济性和安全可靠性要求。
本文正是从安全性和经济性方面对电网规划问题的相关理论知识进行了详细的阐述,并对电网规划数学模型进行了研究,所做工作对下一步从理论上提出改进的配电网规划模型具有一定的指导意义。
参考文献
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