电网论文综合考虑可靠性因素的电网规划

　　将可靠性转化为经济性，具有一定的必要性和可靠性，本电网论文将电力系统的综合统计数据引入计算，根据设备维修、退出运行以及设备或线路故障的概率，采用蒙特卡罗法模拟系统的不同状态和事故以计算系统缺电成本，且计算量受系统规模的影响不大，所以本文方法同样适合于多节点的大系统。

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　　摘 要：网架结构是保证电网平稳运行的关键，如果要想使得电网可以得到合理的规划，就需要将电网的可靠性转化为经济性，然后利用算例分析法，得出相应的电网规划新方法，利用该方法，可以有效的节省电网的运作成本，使得电网可以得到进一步的完善，从而实现更高的经济效益和社会效益，这样有助于电网防火的开展。本文就综合考虑可靠性因素的电网规划新方法进行了简要的研究，仅供参考。

　　关键词：可靠性;电网规划;方法;电力系统

　　中图分类号：TM715 文献标识码：A

　　电力系统要想能够保障运行的平稳性，就需要对电网结构进行有效的完善，由于电网结构不合理所导致的电力系统故障问题屡见不鲜，这一问题的存在，不仅会影响到电力系统的运行，而且还会造成重大电力事故的出现。因此，要充分的考虑到电网在运行过程中的可靠性指标，将其转化为经济性指标，从而可以更好的防止电网火灾事故的发生，为社会的发展减少不必要的经济损失。

　　1 电网规划方法

　　1.1 在优化问题中，加入可靠性指标，利用这一指标对优化问题进行约束，从而得出相关的可靠性规划方案，然而，这种方法无法有效的平衡经济性和可靠性两者之间的关系，也无法帮助指定出合理的规划方案。

　　1.2 可以将可靠性指标转化为经济性指标之后，再加入到所确定的函数中，从而选取出最佳的规划方案。从这两种方法中可以看出，在电网规划方案的制定中，都融合的供应方与需求方的要求，在满足供应方的同时，也要满足需求方，也就是说，供电方的投入成本少，则需求方的损失也就会越小，从而可以最大限度的凸显出社会效益和经济效益。过去我国所采用的电网规划方法，在供电的可靠性上，只是单纯的采用过负荷校验法进行校验处理，并没有对其他的一些稳定性因素进行综合的考虑，虽然也会在一定的时期考虑到其他的稳定性因素，但是采用的校验方法也没有改变，这样的情况就会使得校验结果的准确度下降，而在所制定的函数中，也没有对这些综合因素的体现。为此，本文就在综合考虑可靠性因素的基础上，衍生出电网规划新方法。

　　2 电网规划的数学模型

　　2.1数学模型。电网规划数学模型的建立，主要是通过将可靠性指标转化为经济性指标所实现的，并将转化得来的经济性指标加入到所定的函数中，具体的模型公式为：

　　(1)

　　s.t. Ri∈ri (2)

　　f(αi) ≤0 (3)

　　h(αi， βi) ≤0 (4)

　　在公式(1)中，在K年的时间中，电网规划所产生的总费用就以Z来表示，而Z包括三相内容，其一就是电网在建设中所需要花费的费用，其二就是在电网运行的过程中所消耗的费用，其三是缺电成本费用。而在公式(2)和(3)中，对电网结构的优化进行了约束，清楚的限定了线路所能够设定的回路数量以及导线所具有的截面面积等。而在公式(4)中，则主要对电网的运行进行了适当的限制，针对电厂的发电情况以及相关机械的出力情况进行了约束，将系统的平稳运行控制在了限定的范围内。

　　2.2 规划模型的求解。根据上述的四个公式，并利用相应的模拟算法来求得最终的规划模型结果，在对设备进行维修以及对设备的运行进行限制的时候，要通过模拟分析的方式，进行系统的模拟故障分析以及运行状态分析，从而将各个阶段所需要应用到的电量进行有效的计算，并得出电量不足的限定值。第一个公式是对其他三项公式可靠性的体现，虽然利用前两项公式可以有效的计算出开发所需要的成本费用，但是在利用第三方案的计算时，却无法有效的对各种方案进行轻松的比较。具体的算法主要包括以下几点：①形成初始可行规划方案集;②计算开发成本，包括线路投资成本、系统运营成本;③计算缺电成本;④确定系统可靠系数，计算综合成本;⑤给出最优方案，结束求解。

　　3 电网规划的缺电成本计算

　　3.1 可靠性评价和缺电成本分类。针对电网进行可靠性进行评价的时候，要注意充分考虑到充足方面的因素以及安全方面的因素。所谓的安全因素就是要表现为电网所具有的承受能力。充足方面的因素则是指代的用户所能够提供的最大电力。电网在进行可靠性评价的过程中，充足性和安全性分别指代了不同的指标，安全性代表动态指标，而充足性则代表了静态指标。从这两个指标来说，电网缺电成本也可以被划分为两个方面的内容：其一就是静态缺电成本，其二就是动态缺电成本。在对缺电成本进行详细的分析后，就可以有效的将经济性和可靠性结合在一起，而目前应用的缺电成本计算方法主要为统计法以及调查法。其中，静态缺电成本计算公式为

　　(5)

　　而动态缺电成本计算公式为

　　(6)

　　4 算例分析

　　本文在进行算例分析的时候，主要是以Garver-6节点系统为依据，针对规划主程序中所生成的两个不同的电网规划计划进行合理的成本计算，从而得出相应的缺电成本数据，依据算例分析，可以得出，可靠性指标转化为经济性指标具有一定的必要性，并且转化的方式也具有实用性。

　　Garver-6节点系统中的规划方案，主要分为两种，可以看做是方案一和方案二。无论是哪种方案，其中都会出现一定的故障情况，也会造成缺电损失，依据两者所产生的缺电损失，来分别计算出该系统在静态状态和动态条件下，所产生的缺电成本，其中动态缺电成本可达到7.0元/kWh，而静态缺电成本则也会达到5.0元/kWh。一般来说，线路在建设的过程中，所需要投入的资金成本就达到了40万元/km，两种方案中，对线路的总投资金额就达到了 7000万以上，如果不将系统所造成的缺电损失计算在内，那么就两方案的缺电损失来说，两方案的金额都在7000万以上。从这点可以了解到，是否计及缺电成本即系统可靠性因素对电网规划的结果有很大影响，根据两种方案所得的最终规划方案也不同。

《电网论文综合考虑可靠性因素的电网规划》

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