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电力建设|农村电网改造规划方法的研究

放大字体  缩小字体 更新日期:2018-07-08  来源:  作者:安防之家  浏览次数:195
核心提示:摘 要 : 农村 电网的合理规划对节约优化农村有 限的资金和能 源、减 轻农民 负担、推动经济发展具有十分重要的意义。新理论和新技术的研究与应用是我国农村电网规划的大势所趋 。为此,针对我国农 村电网的实际情况,介绍了农网改造的缘由 、意义和目的,阐述了电网规划的模型、采用的 技术方法及其发展趋势。研究结果对我国现在和将来的农村电网规划与改造具有指导意义和参考价值。0 引言电力工业是国民 经济的重
之家讯:摘 要 : 农村 电网的合理规划对节约优化农村有 限的资金和能 源、减 轻农民 负担、推动经济发展具有十分重要的意义。新理论和新技术的研究与应用是我国农村电网规划的大势所趋 。为此,针对我国农 村电网的实际情况,介绍了农网改造的缘由 、意义和目的,阐述了电网规划的模型、采用的 技术方法及其发展趋势。研究结果对我国现在和将来的农村电网规划与改造具有指导意义和参考价值。

0 引言

电力工业是国民 经济的重要组成部分。农村电力系统规划及配电网 规划 十分重 要,规划中微小的错误往往造成运行中巨大的浪费和各种事故的发生 。早期的电网规划以经验为主、科学计算为辅。近年来,专家们根据电力系统自身的 特点提 出了各种优化模 型,并结合 运筹 学、系 统论 、决策论等领域的研究成果 ,进行科学性决策。本文针对我国农村电网现状,总结农网改造中的经验和问题,借鉴国内外先进理论与技 术, 全面掌 握农网改造技术概貌,探讨 电网 规划新 理论 新技术 ,对 我国现在和将来的农村电网规划与改造具有指导意义和参考价 值。

1 农村电网改造的意义和目的

我 国 农 村 电力设 施建 设年代 久远 ,缺乏 规划, 技 术标准 偏低 ,设备 落后 ,线路 老化 ,电能 损耗严 重 偏高, 供电 可靠性 偏低 ,农村 电力 管理体 制事权 不 明、责 任不 清,农 村用 电管理 人员 过多, 经营成 本 过高。 上述 问题造 成了 农村电 价偏 高,农 民负担 过 重,并 制约 了农村 经济 的发展 。为 降低农 村电价 电 费,减 轻农 民负担 ,以 及扩大内需 ,拉动 经济等 现 实需要 , 1 998 年 6 月 25 日 全 国加快 农村电 网建 设 与改造 工作 会议的召开和 134 号及 2 号文 件的出 台,启动了农村电网建设与改造工程。

通 过 改 革 农电管理体制、改造农村电网 、实现 城乡用电同网同价 ( 即“两 改一同 价” )3 大目 标,建 成一个网络比较可靠、布局比 较合 理、装 备比较先 进、管 理比 较科学 、通 信比较 完善 和自动 化程度比 较高的 农村 电网, 真正 达到安 全、 优质、 高效和 低耗的目标。

2 农村电网规划的模型

2.1 静态负荷子系统规划模型

该 模 型 ( 适于变 电所 或配电 线路 子系统 规划)根 据可行 性条 件和预 先给 出变电 所的 位置和 可供选 择 的容量 ,求 出最佳 组合 ,或在 己知 各变电 所位置 和容量前提下,解决配路的合理布局问题。

2.2 静态负荷整体系统规划模型

静态负荷整体系统规划模型能够处理非线性费用和电压降约束。其通过求解子问题来解决整个配电系统的规划 ,确定变电所最佳位置和容量以及配电线路最优路径和导线截面。

2.3 动态负荷子系统规划模型

该 模 型 中 系统被 描述 为一个 网络 流模型 ,采用固 定费用 网络 模型来 解决 优化配 电线 路路径 问题, 每一可能的线路费用都由固定费用和可变费用组成,并可被精确描述。

2.4 动态负荷整体系统规划模型

该 模 型 假 定负荷 在规 划水平 年内 变化, 将规划期 分为若 干个 小的时 间段 ,固定 时间 模型用 于决定 每 个小时 间段 内可行 的系 统结构 。动 态优化 模型用 于 确定从 某一 时期到 下一 时期的 可行 方案。 模型增加 了变电 所的 可变费 用和 配电线 路的 固定费 用,可精确描述费用函数中的非线性损失费用。

3 农村电网改造的技术方法

3.1 随机规划

随 机 规 划 方法是 以大 量不确 定性 因素的 历史数据 ,利用 概率 论和数 理统 计的数 学方 法来进 行描述 的 规划方 法。 其适合 于处 理具有 统计 规律因 素的不 确 定性问 题, 但需要 大量 的数据 ,并 且要求 原始数 据 经数学 处理 后具有 较好 的统计 规律 。利用 随机规 划柔性决策新概念可建立灵活的电网规划模型。

3.2 模糊规划

在 电 网 规 划中存 在着 大量不 具有 统计规 律的不确 定性因 素。 模糊数 学以 模糊数 的形 式表示 不确定 性 因素, 如专 家语言 、节 点负荷 大小 、发电 机组出 力 等,通 过隶 属函数 的确 定可较 好地 包含电 力负荷可 能出现 的结 果,并 以可 信度大 小来 标识各 个电力负 荷出现 的可 能性, 从而 使其结 果更 为合理 可信。 模 糊决策 是电 网规划 人员 评定方 案优 劣的一 种重要分 析手段 ,能 很好地 协调 各目标 间的 关系且 易于实现 ,有利于电力市场的发展。

3.3 灰色规划

电 网 规 划 中的不 确定 性因 素(如 节点负 荷 ),影响 其大小 的因 素有很 多 ,有 些是已 知而 有些则 未知, 这 样的信 息具 有“灰 ”性 。因此 ,利 用灰色 系统理论 ,采用 累加 累减等 数据 处理方 法直 接将已 知的时间 序列化 为微 分方程 ,进 而简化 微分 方程解 的表达 式 为代数 表达 式,这 大大 降低了 求解 微分方 程的难度 ,并最 终建 立包含 这种 不确定 性信 息的发 展变化的动态模型。

3.4 盲数规划

盲 数 是 处 理和表 达任 意复杂 信息 的数学 工具。在 电网规 划中 ,节点 负荷 等是随 机性 、模糊 性、灰 性 和未确 定性 的混和 。利 用盲数 运算 法,将 节点负荷 大小用 盲数 描述, 在建 立盲数 过程 中尽可 能地符合 实际情 况, 对多种 不确 定信息 综合 描述, 寻求综 合 最优解 决方 案,通 过对 具体要 求的 分析得 最优化方案,其具有概率意义上的最佳适应性。

4 电网规划技术的发展趋势

1) 人 工 智 能技术 :在自 动化配 电区 域规划 方面 的 AI 方法 有专家 系统 ,基于知 识系 统和智 能决 策支持系统等,其在我国部分城市己有应用。

2) GIS 技 术:配 电网 管理自 动化 利用随 着地理 信 息系统 (GIS)的 空 间 分 析 功能及 网络 分析功 能 ,使配 电系统 规划 更准确 、经 济和标 准化 ,加速 了设计的 过程并 使其 更有效 。国外已利用 GIS 技 术实现 了 自动化配电网规划。

3) 遗传算法技术:遗传算法通 过求 解不确 定的电网规划,适用于解决具 有多目 标性 、非线 性和整 数性的电网规划问题。另外,电网规划还有其它的一些 技术趋 势,如最 短路径法、线性规划法、0-1 整数 规划法 、支路 交换法等。

5 结束语

农 村 电 网 的改造 规划 对我国 经济 建设具 有十分 重 要而深 远的 意义。 为此 ,本文 介绍 了农村 电网改 造 缘由、 意义 和目的 ,分 析了电 网规 划一般的 4 种 模 型;同 时, 针对我 国农 村电网 的实 际情况 ,给出 了 电网规 划所 采用的 技术 ,并对 其研 究趋势 进行了 探讨和展望。

参考文献:

[1 ] 杨崇德 , 刘安香 . 农网改造中的三相负荷不平衡问题 [J].农机化研究 ,2005(3):305-305.

[2 ] 谢传 胜 , 罗国 亮 , 张福 伟 , 等 . 农村 电网改造与 农村 经济增长的 关系研究 [J]. 现代电力 ,2 00 5( 3) :8 5-88.

[3 ] 唐 巍 . 徐国栋农村电 网建设与改造 技术评估研究[J].中国电力 ,2004(11):31-33.

[4 ] 汤红卫 , 郭喜庆 . 基于地理信息系统的农村电网规 划方 法的 研 究 [ J]. 电 力系统 及其 自动化 学报 ,2002(2):31-32.

[5 ] 高赐威 , 程浩忠 , 王 旭 . 考虑场景发生概率的柔 性 约 束电网 规划 模型 [J]. 中 国电机 工程 学报 ,2004(11):34-38.

夏泽中,施三保

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