电网规划中网架规划方法研究

许玫

摘要：随着我国社会的不断发展与进步，经济水平的不断改善与提高，人们的用电量在日益增大，这对供电系统便提出了较高的要求，不仅要提升自身质量，还要满足于人们的各种需求。但是在实际供电过程中经常出现一些问题，这样在一定程度上阻碍了我国社会经济的发展。因此，电力相关负责部门应该更加重视电网规划。而电网规划中的网架规划既是重点内容，也是难点内容，它影响着整个供电系统的安全。所以要合理规划方案，使其发挥着最大利用价值。本文主要概述电网规划中网架规划的现状以及所应用的主要规划方法。

关键词：用电系统;电网规划;网架规划;方法

电网规划中的网架规划具有十分重要的作用，不仅影响着国家电力系统的安全运行，还影响着经济运行，那么对其采取合理、有效、科学的规划方案便显得尤为关键，可以根据电网的差异化特质进行相应的管理与研究，再对运行费用、投资费用以及断电损失等核心因素进行分析，最终找到恰当的方法予以实施。

一、电网规划中网架规划的现状

（一）基础薄弱

电网规划中的真实体现就是电网建设的基础较为薄弱，尤其是在不发达地区表现得最为明显，因为在早期建设过程中缺乏科学的勘测与合理的规划，所以导致电网分布不均、供电线路较长、损害较为严重且集中。比如市中心的电力丰富、电网密集;而周边的电力稀少、电网分布稀松，这就直接导致一些偏远农村始终处于无电环境中生活[1]。

（二）供电故障较多

因为电网建设的基础十分薄弱，电网分布极其不合理，所以导致供电效率与供电质量呈下滑趋势下降，从而降低了供电系统的稳定性与可靠性。截止到目前，还有很多地区仍使用高空架线输送方法，致使供电故障频繁发生，最终引起电力事故，这无论是对社会还是对国家都会造成不可预估的危害。

（三）电网结构不合理

国家电网在实际建设过程中经常出现互相交错、电路混乱等不良现象，再加上现场电网接线较为复杂，并且还伴有专用线路占用主线路的可能性，因此在一定程度上不仅给电网规划中的网架规划工作带来了负面影响，还增加了电力系统在电路整修过程中的难度[2]。

二、电网规划中网架规划的主要方法

随着我国科学技术的不断改革与创新，电网规划工作取得了较大的进步，从事电网工作的专业研究人员对其进行了大量的调研工作，在规划变化不大的前提下，通过优化设计来提高实际工作效率与工作质量，进而为电力企业带来了较大利润。而传统电网规划中的网架规划方法都是通过论证、比较不同方案而获得最优解，这种方法操作起来十分复杂，且工作效率极低，既浪费了大量的人力，也浪费了大量的物力，所以传统网架规划方法不可取。近些年来，我国电网规划中的网架规划方法发生了较大的转变，很多电力企业都采取了新型现代启发式规划方法，此方法是以直观分析为计算依据，再基于电力系统路径上参数的敏感度进行细致规划，进而满足实际所需。这种方法具有计算量小、灵活、直观等特点，便于较快计算出最优解，具体表现方法为如下两种[3]。

（一）基于蚂蚁的网架规划方法

基于蚂蚁的网架规划方法主要是依据蚂蚁觅食的基本原理予以实施的，首先，需设想出固定数量的人工蚂蚁，人工蚂蚁在路径选择上需按照荷尔蒙数量的多少进行抉择，并在前进期间留下所剩余的荷尔蒙;其次，进行系统性的搜索，当搜索任务完成后要对路径上的荷尔蒙进行更新;最后，经过不断的更新、反复的迭代，使得大部分人工蚂蚁都按照最优路径进行搜索。这种蚂蚁式的网架规划方法主要采取分布式和正反馈式算法，其中，分布式算法比较容易发现，也较为好解，而正反馈式算法的正确率较高，且计算速度较快[4]。由于蚂蚁算法的网架规划方法处于刚刚起步极端，所以当系统规模较大时，无法对其进行高质量、高效率的解答，在日后发展过程中，通过怎样的方法能够推广蚂蚁算法的普遍应用有待解决。

（二）基于遗传算法的网架规划方法

基于遗传算法的网架规划方法主要是通过对大自然中的生物遗传机理进行抽象化转换，从而形成的优化算法。工作人员在计算过程中首先将优化变量编码转换成符号串（成为染色体），再将目标函数转化为染色体的适应度函数，经过自由选择、变异、交叉等操作产生了子代染色体。其中染色体被选择的概率大小是由适应函数数值的大小来决定的，所以，从函数中就可以总结出适应者的基本生存法则。变异与交叉等操作是借助结构化交换或者随机交换染色体之间的信息而产生的下一代更加优质染色体，通过循环繁衍，最终生产出最适合函数值的优秀染色体，将最优染色体进行还原解码等操作后便可以轻而易举的解决原问题。当染色体遗传代数较为繁多时，从理论上可以得出，基于遗传算法的网架规划方法就是最优解算法[5]。

遗传算法具有自身独特的优点，在实际计算过程中能够轻松解决掉离散性问题，有效降低优化误差。另外，遗传算法所具备的全局优化能力、搜索能力都比较突出，可以在最大程度上降低可行解丢失的可能性。与此同时，遗传算法在计算期间不需要了解有关目标函数的梯度信息，也不硬性要求目标函数的可导与连续，更不会受到时间与空间的制约，所以，当求解规模逐渐变大时，也可以使用遗传算法进行精准计算，这就给电网规划工作带来了极大的便利。

结束语：

综上所述，电网规划中网架规划方法的研究十分关键，电力相关管理人员必须将其重视起来，在实际计算过程中，要合理分析电网特点，根据其特点建立正确的数学模型进行精准计算。另外，电网规划的好坏将直接影响整个社会城市的发展，作为电力工作者，更应该将电网规划工作落实到实处，从而推动我国电力行业的繁荣昌盛。

参考文献

[1]施鹏佳， 雷勇， 张林垚，等. 具有可行域内Steiner点寻优能力的配电网网架规划方法[J]. 电力建设， 2019， v.40;No.471（12）：106-114.

[2]郭小帆， 马天男， 王超，等. 计及电动汽车充电站接入的配电网网架规划优化研究[J]. 智慧电力， 2019， 47（6）：7.

[3]钟士元， 熊宁， 张成昊，等. 配电网网架结构与配电自动化终端协同规划方法[J]. 电力建设， 2020， 041（003）：23-30.

[4]張志昌， 冯蒙霜， 晏阳，等. 一种考虑不确定因素的智能配电网网架规划方法：， CN109560574A[P]. 2019.

[5]李洪涛， 黄堃， 余昆，等. 规模化电动汽车接入配电网的网架规划研究[J]. 低压电器， 2019， 000（002）：38-42.