王宏茹　郭劍黎

摘要：近些年來電力能源逐漸在我國的能源產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了主要地位。而我國很多地方由于原有的一些配電網(wǎng)過于陳舊，導致了在供電過程中供電效果差的現(xiàn)象。良好的電網(wǎng)架構(gòu)可以有效的提高中壓配電的能力，減少配電事故的產(chǎn)生，提高配電服務(wù)質(zhì)量。為了實現(xiàn)穩(wěn)定堅強的城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃與實現(xiàn)，本文通過理論研究與實際工作經(jīng)驗總結(jié)對分析方法在城市配電網(wǎng)中的應(yīng)用做了以下幾點研究：1）對現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)絡(luò)進行相應(yīng)的研究，研究城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)供電穩(wěn)定性差的主要原因。2）根據(jù)實際工作經(jīng)驗以及對遺傳算法的研究，研究遺傳算法這一分析方法對配電網(wǎng)規(guī)劃的促進作用。3）利用實驗對基于分析方法進行城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃效果進行評價與分析。

關(guān)鍵詞：分析方法；人工智能；遺傳算法；城市中壓配電網(wǎng)；規(guī)劃；試驗?zāi)M

中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2015）12-0033-01

1.概述

電力系統(tǒng)的重要部位之一就是城市的配電網(wǎng)，作為主要的用電負荷中心，直接決定了電網(wǎng)規(guī)劃的意義與價值。良好的電網(wǎng)規(guī)劃可以有效的降低電網(wǎng)建設(shè)成本并提高使用效率。所以，現(xiàn)階段對于電網(wǎng)的規(guī)劃的研究也就顯得十分的重要。

1.1研究背景

目前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)由于成網(wǎng)年限較長，導致了一部分電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計已經(jīng)與現(xiàn)有的城市規(guī)劃形成了一定的矛盾突出點。特別是隨著用電量的極具增加，導致了大量的用電事故的發(fā)生，使得國家電網(wǎng)公司甚至一些城市規(guī)劃部門在今后的城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃的要求越來越高。

1.2研究現(xiàn)狀

作為電網(wǎng)的重要前期規(guī)劃，城市電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)研究一直是研究重點。隨著人工智能技術(shù)的逐漸發(fā)展，分析方法的應(yīng)用逐漸普及。近些年來，例如線性計算、單純型法等分析方法被大量應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃中。特別是對于遺傳算法等分析方法的應(yīng)用，在一定程度上提高了城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃質(zhì)量。

2.分析方法在城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用研究

由于原有的城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)老舊，導致了現(xiàn)在與城市發(fā)展相矛盾。所以，為了滿足現(xiàn)有城市的配電網(wǎng)的規(guī)劃要求，將分析方法運用到城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃中可以極大的提高配電網(wǎng)的使用效率。

2.1現(xiàn)有電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)研究與評價

隨著我國的經(jīng)濟快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化的實現(xiàn)，導致了我國現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)出現(xiàn)了例如用電負荷過高超出電網(wǎng)發(fā)展速度、電網(wǎng)技術(shù)陳舊且設(shè)備老化、電網(wǎng)發(fā)展速度過緩等等一系列問題。特別是由于電網(wǎng)技術(shù)陳舊以及一些設(shè)備急需更新，所以導致我國在城市配電網(wǎng)方面的用電結(jié)構(gòu)較為單一等問題。根據(jù)常年實際工作經(jīng)驗以及針對電網(wǎng)理論研究我們可以研究得到現(xiàn)有的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導致電網(wǎng)出現(xiàn)了以下幾點問題：1）由于電網(wǎng)建設(shè)速度的之后特別是城市電網(wǎng)建設(shè)緩慢，我國的發(fā)、輸、配電環(huán)節(jié)方面效率要遠遠的低于世界上其他主要能源大國。2）由于近些年來我國城市發(fā)展速度快，而電網(wǎng)設(shè)備更新速度較慢，導致了我國現(xiàn)有的一些設(shè)備不能滿足電網(wǎng)的工作穩(wěn)定性要求，特別是在進行負荷輸送時，穩(wěn)定性較差。3）由于用電負荷的快速增長，而原有配電網(wǎng)的一些缺點，直接導致了故障率居高不下等問題，其中絕大部分是由于配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理導致的。

2.2城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化技術(shù)研究

本文針對我國現(xiàn)階段城市中壓配電網(wǎng)中存在的主要缺陷特別是在中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方面出現(xiàn)的問題。采用分析方法特別是分析方法中的遺傳算法進行優(yōu)化技術(shù)研究。

城市中壓配電網(wǎng)主要是電壓等級為10kV電網(wǎng)。針對存在的一系列問題，利用分析方法中的遺傳算法可以在以下幾個方面進行相關(guān)研究并解決存在的主要問題：1）采用遺傳算法進行電網(wǎng)的長期規(guī)劃：利用遺傳算法通過對今后電網(wǎng)中主要負荷的發(fā)展方向以及形成特點進行計算并預(yù)測，針對預(yù)測結(jié)果進行針對性規(guī)劃。2）利用分析方法對于電網(wǎng)下游進行決策：利用分析方法中的遺傳算法對變電站等城市電網(wǎng)下游系統(tǒng)進行補充性的短期規(guī)劃，使得城市電網(wǎng)在既滿足長期發(fā)展要求的同時降低成本投入。3）利用分析方法的計算特性預(yù)測空間負荷：利用遺傳算法進行高發(fā)散性計算，并結(jié)合人工智能等技術(shù)進行相應(yīng)的空間負荷預(yù)測。規(guī)劃時結(jié)合計算結(jié)果，對相應(yīng)的空間負荷進行負荷預(yù)留。

3.城市中壓配電網(wǎng)的設(shè)計與驗證

針對分析方法對現(xiàn)有電網(wǎng)規(guī)劃方案的改進目標以及技術(shù)應(yīng)用可以對現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)進行相應(yīng)的計算并根據(jù)計算結(jié)果進行目標性規(guī)劃。

3.1遺傳算法計算規(guī)劃設(shè)計研究

針對現(xiàn)有城市配電網(wǎng)中的問題，利用遺傳算法進行求解，針對交叉算子的確定則運用人工智能算法進行輔助計算。將城市用電負荷數(shù)據(jù)進行輸入并進行相應(yīng)的計算得到了以下幾點規(guī)劃指導：1）等效負荷計算結(jié)果：根據(jù)現(xiàn)有的用電數(shù)據(jù)，利用人工智能并利用分析方法進行相應(yīng)的計算，根據(jù)計算結(jié)果我們可以肯定在相同的街區(qū)，負荷是可以掛接在相同的饋線上的。借此則可以針對每一條線路在規(guī)劃前首先統(tǒng)計街區(qū)用電負荷信息，將距離小于1000m的街區(qū)同時掛接在相同的饋線上。2）針對計算結(jié)果將負荷進行相應(yīng)的分區(qū)：通過利用分析方法特別是分析方法中的遺傳算法的計算結(jié)果，將現(xiàn)有的一些整體街區(qū)可以進行有效的負荷分區(qū)。空間差隨著分區(qū)的進行可以有效降低，從而降低原有區(qū)域內(nèi)的負荷最高峰。3）歸并計算結(jié)果形成末枝：根據(jù)計算結(jié)果將樹狀負荷點可以有效的并入同一根饋線，直接形成相應(yīng)的末枝效應(yīng)，降低負荷，增加效率。

3.2試驗驗證與結(jié)果模擬對比

根據(jù)對城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)進行相應(yīng)的改進，將分析方法中的遺傳算法與人工智能算法運用于電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)中。本文根據(jù)對某地區(qū)110KV線路進行電腦模擬規(guī)劃設(shè)計對技術(shù)改進結(jié)果進行試驗驗證。

通過對改進后后的規(guī)劃方法與傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方法對比我們得到了以下幾點：1）經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)分析方法規(guī)劃得到的線路數(shù)量略高于原有線路數(shù)量，增長比為1%，相差不大。2）經(jīng)過軟件模擬可以發(fā)現(xiàn)，改進后的線路負荷率明顯小于原有線路，基本為原有線路的83%。

根據(jù)實驗結(jié)果可以認為經(jīng)過人工智能等分析方法進行改進的規(guī)劃方法可以在保證線路數(shù)量的同時，極大的降低用電負荷，保證線路的正常運行。

4.結(jié)論

通過對中壓電網(wǎng)的配電線路規(guī)劃技術(shù)進行相應(yīng)的改進，引進了分析方法可以有效的提升規(guī)劃質(zhì)量，降低線路負荷，具有極大的經(jīng)濟價值與學術(shù)價值。今后隨著特高壓的快速發(fā)展，由于造價等問題，規(guī)劃問題中引進分析方法則是今后的重要發(fā)展方向。