考虑输电线运行可靠性的输电网规划研究

考虑输电线运行可靠性的输电网规划研究

陈绍峰

云南保山电力股份有限公司龙陵分公司

摘要：输电网规划主要涉及到系统优化问题，其中，最基本的要求是充分考虑到输电线运行安全、供电可靠性、输电容量等是否能满足输配电网的符合要求，进而实现输配电全过程的优化，进而实现高效率运行与经济效益等要求。可以说，输电网规划是长期性和发展性的系统。

关键词：输电线；高效运行；电网规划

引言：合理科学的输电网规划，是电力系统运行经济性、可靠性与安全性的前提，以国家的能源战略发展为指导，进而满足社会经济发展对电力系统的需求。电力企业改革进程的深化发展，输电网规划更加注重绿色经济，坚持“节约型、规划性”等理念。对此，电网规划需要保证电网供电运行水平，不仅要关注经济效益，同时还要注重输电网技术，进而实现“双赢”。

1、输电线运行可靠性的输电网规划的现实意义

同塔架设不同条回路，其本身就存在着可靠性与经济性之间的矛盾问题，主要是这种输电线电网规划能够优化占地面积，具有经济优势。但是同塔架设多条输电线回路，要求塔高很高，杆塔承受张力较大，输电线绝缘性能会受到影响，停运率也会增加，进而出现同杆架设的误操作现象，缺乏可靠性优势。因二者的矛盾性问题，兼并可靠性与输电网规划的经济性，如何统筹规划，增加输电网的经济性与可靠性，促使二者最优，是电力运行系统的变化必要性，同时也是促进输电网结构绿色发展的方向^[1]。

2、灵活评估输电网的规划方案

零花分析输电网各项指标，促使输电网的规划方案更好地适应输电网设备停运的灵活性而进行量化的评估。从变压器与输电网线路的设备停运影响因素，可以通过历史数据及检修记录分析故障停运率，若存在数据不完备的现象，可以选择容量分类统计或者是电压等级计算设备停运率，进而降低数据不完备数据所造成的设备运行分析结果。输电网的规划方案整体性灵活指标公式可以表示为： ； 。公式中， 是输电网规划方案节点电压的灵活性指标；而 则是输电网规划方案支路电流的灵活性指标；C是输电网的单元件故障集；N是节点集；B是支路集^[2]。

根据以上的指标对输电网规划方案整体的灵活性展开量化评估，并且，量化评估的指标越低，规划方案对输电设备停运的适应性则会越好，灵活性也较高。指标不仅能反映出规划方案的灵活性相对大小，缺乏与此对应的评价标准，进而会影响到具体的规划要求设定及规划方案。对此，构建具有灵活性评价标准的规划方案，对进一步方案灵活性评估有重要的意义。

输电线运行可靠性与经济性的输电网规划方案，应建立在网架基础上，按照输配电规划与负荷的预测来制定。一般情况下，优化输电网的规划方案，对网架的部分优化格外重要，当前的网架灵活性指标能作为评价目标规划方案的灵活性水平而提供了参考。对此，灵活性的评价标准应按照以下操作来进行：

1. 输电网运行中，从历史数据中认真筛选出代表性运行状况，且不局限于一个。

2. 根据输电网运行风险的接受程度，根据步骤（1）运行状态，分为可接受与不可接受两个大类。

3. 针对（2）所提及到的类型状态进行灵活性的评估。

4. 按照（3）所得出来的灵活性评估结果，进一步划分出可接受灵活性的指标范围。

按照以上的步骤，来进一步优化输电网规划方案的灵活性指标评价标准，进而根据具体的标准内容确定所处位置，然后判断是否呈现出灵活性要求，如果没有满足此项要求，则需要改进规划方案及标准^[3]。

输电网的规划是一项长期性滚动性工作，规划方案灵活性与负荷水平之间呈现出正增长关系，也会因发电机组的建设等环境变化而发生变化，则需要针对方案进行周期性的调整，进而满足不同阶段与新形势的需求。根据输电网线的预测负荷，以及电力发电系统的水平，根据规划方案灵活进行评估，以及查找缺陷并改进，以此来更优化电网规划方案的灵活性。

3、同塔多回路电网输电线运行的输电网规划

3.1同塔多回路输电网的计算

遗传算法作为电力系统的电网规划，通常会选择智能化方式，根据整数型的变化优化，更加适宜选择遗传算法。根据遗传算法优点：利用线性的输电网规划指导方法的灵敏度操作方式、执行便捷性与结果较高，变异与较差即可完成进化；遗传算法并不会对大型的电力系统输电线运行的输电网规划进行分解式的处理，因而有效避免出现了分解性误差；遗传算法并不受到线性、空间与单目标等条件性限制，遗传算法能够实现多目标的集中操作，并适用在多约束与非线性等环境中。对此，遗传算法有效弥补了数学优化方式上的单一求解问题，遗传法实现了次优解与最优解效果。

3.2遗传算法工作的基本原理

首先，输电网规划中的实际优化问题解编译为遗传数字，被称是染色体，每一个染色体所代表的优化解释不同的，而多条的染色体所形成遗传第一代，对应编码位置相似于生物体基因编码。其次，根据输电运行的实际问题，将问题目标函数进一步转化成为染色体适应度函数，适应度的函数值可以作为衡量染色体的性能，可以说，染色体适应度的函数值越大，所对应的适应度函数值则会越好，并且根据这一结果决定了变异、繁殖和交叉等一系列操作，进而产生出下一代的染色体群体。遗传算法的遗传操作中，每个染色体适应函数值会影响染色体的繁殖概率。越大个体的适应度函数值，繁殖出后代的几率也会非常大。在理论上，遗传算法可以找到原输电线问题的最优解，此为遗传算法的应用价值。

3.3同塔多回的输电线运行可靠性的输电网规划注意事项

3.3.1规划路径

首先，转角小、曲折系数小、特殊性少；其次；避免了高山、地震区、冲刷区、沼泽、湖泊、矿区等特殊地带；再次，为提升后期施工效果与运行维护质量。最后，优化输电网的过程中，应综合分析各影响因素之间的联动关系，进而制定出可靠性与经济性的输电网规划方案。

3.3.2规划铁塔与基础性条件

铁塔与基础性规划应该综合考虑到同塔多回输电线路的塔身风压、承载力等，相比较单线路，次规划方法能够承受住较低风险的因素。对此，铁塔与基础性规划应该结合输电线路的实际情况，即降低铁塔自重与作用力。并且，还要考虑到双回线路的安全坚固性，应该选择简单且结构清晰的铁塔型式。在基础性规划范围中，也需要考虑到型式优化性问题，尤其是地质与输电线影响因素较多的地方，一般需要先进行灌注桩的准备工作。

3.3.3规划导线与地线的安全系数

导线与地线的安全系数会直接影响输电线运行安全指标，此方面输电网规划应该考虑到杆塔的荷载大小，结合实际作业情况选择杆塔。进而满足导线与地线安全系数的规划，减少工程作业的成本。

结束语

总之，智能电网的现代化发展成为电力系统及行业的发展趋势，能引领现代化输电网的科学规划。相关工作人员应结合现场情况深入分析多目标输电规划的实现率，进而通过不断改革与更新技术，促使电网系统为我国社会进步发展提供动力，同时给广大的居民提供舒适生活条件。

参考文献：

[1]王伟臣,张天宇,宣文博,李慧,刘忠义,王魁.考虑机组组合和网络结构优化的电网规划方法[J/OL].电力系统及其自动化学报:1-8[2020-10-20].

[2]肖楚飞,唐飞,刘涤尘,赵红生,赵雄光,梁伟强,简文,卿梦琪,卿梦娇.考虑解列控制的输电网扩展规划研究[J].电网技术,2020,44(06):2204-2215.

[3]程帅.考虑输电线运行可靠性的输电网规划研究[J].数字通信世界,2019(12):282-283.