隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，有關(guān)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)計(jì)算方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代規(guī)劃的需求，需要通過全新的方式對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)劃進(jìn)行全新的優(yōu)化。電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是多階段、離散性的規(guī)劃問題，需要按照電網(wǎng)所具有的特點(diǎn)采取針對(duì)性的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。文章主要探討了電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)存在的問題，同時(shí)對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了規(guī)劃優(yōu)化，希望能夠給相關(guān)人士提供參考。

隨著電力體制改革的逐漸深入，電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)正在向著市場(chǎng)化的方向逐漸邁進(jìn)。在此背景下要想提升電力企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，就需要在確保電力系統(tǒng)安全性的前提下最大程度的降低電網(wǎng)建設(shè)以及運(yùn)行中的成本。電網(wǎng)規(guī)劃所要做的工作就是要遵照上述原則的基礎(chǔ)上來制定年度電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及其他方面的規(guī)劃。所以電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化已經(jīng)成為了電網(wǎng)發(fā)展的最主要問題，直接決定著電網(wǎng)的建設(shè)成本和安全性，因此對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化是非常有意義的。

1 電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃優(yōu)化的基本原則

1.1 安全穩(wěn)定的原則

電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化最基本的原則就是確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。當(dāng)用電量出現(xiàn)大幅度上升時(shí)，要按照科學(xué)合理的方式將部分電量進(jìn)行轉(zhuǎn)移，保證電力線路功能處在正常狀態(tài)。就算某一線路發(fā)生相應(yīng)故障也不會(huì)影響到其他線路的正常供電。

1.2 電壓等級(jí)分配原則

電力系統(tǒng)中電壓等級(jí)的分配直接決定著電網(wǎng)系統(tǒng)的供電能力，同時(shí)也會(huì)對(duì)電網(wǎng)后期的運(yùn)行維護(hù)成本具有較大影響。

1.3 服務(wù)模式多樣化原則

電力系統(tǒng)服務(wù)的對(duì)象分布在不同的領(lǐng)域，每個(gè)用戶都有其自身的需求特點(diǎn)，這樣就需要電網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有多種運(yùn)行模式，能夠滿足用戶不同的用電需求。在此基礎(chǔ)上要保證電力系統(tǒng)能夠正常的發(fā)揮出相應(yīng)的作用，只有這樣才能夠充分體現(xiàn)出網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來的作用。

2 電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃優(yōu)化的方式

2.1 電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的相關(guān)內(nèi)容

第一，要對(duì)不同區(qū)域、不同空間的電力網(wǎng)架線路構(gòu)造進(jìn)行充分的分析，例如分析所用電纜、絕緣導(dǎo)線等的不同，要確定好不同區(qū)域范圍內(nèi)所需要的供電量等內(nèi)容，為科學(xué)合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考。

第二，對(duì)于配網(wǎng)主干線路長(zhǎng)寬的確定。在電力系統(tǒng)中，配網(wǎng)是和電力用戶較為接近的電網(wǎng)架構(gòu)，主要傳送的是經(jīng)過一定程度降壓之后的電壓，這就使得主干線路的長(zhǎng)寬直接影響著供電末端電壓大小情況和配電所具有的安全性以及穩(wěn)定性，甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)線路的使用壽命。這就需要通過區(qū)域來劃分單位，從而形成主干線長(zhǎng)、寬的記錄。

第三，對(duì)于電網(wǎng)線路使用時(shí)間的分析。電網(wǎng)線路使用時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)在很大程度上決定著系統(tǒng)整體的安全性和穩(wěn)定性，尤其是隨著電力需求量的不斷上升，某些線路的長(zhǎng)時(shí)間使用一定會(huì)造成相應(yīng)的破損老化現(xiàn)象，這會(huì)嚴(yán)重影響供電安全性，尤其是電力過載時(shí)危險(xiǎn)性更大。

2.2 電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中GIS技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)是較為復(fù)雜的、綜合性的系統(tǒng)，包括不同的組成部分，例如輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)以及變電站等等，每個(gè)部分都有各自的特點(diǎn)，同時(shí)有自身的地理坐標(biāo)。這些地理數(shù)據(jù)信息都需要某個(gè)系統(tǒng)來對(duì)其進(jìn)行集中分析處理，這就需要采用GIS技術(shù)。GIS技術(shù)能夠?qū)臻g地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)以及分析處理，同時(shí)也具有空間信息定位和查詢的功能，這樣就能夠給網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供技術(shù)支持。

GIS技術(shù)能夠在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中發(fā)揮有效作用的基礎(chǔ)是建立起GIS的空間數(shù)據(jù)庫，較為科學(xué)的方式就是按照網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所具有的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出GIS軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，例如在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要以道路為基準(zhǔn)進(jìn)行分段，從而將單條道路形成折線，使得道路段位于拐點(diǎn)間或者位于障礙點(diǎn)間。

2.3 以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略

第一，加快數(shù)據(jù)可視化發(fā)展。電力系統(tǒng)通過GIS技術(shù)能夠搜集到各個(gè)電力設(shè)備的地理信息，這樣就能夠形成完成的屏幕坐標(biāo)系統(tǒng)，使其能夠通過電腦屏幕很形象的展現(xiàn)出來。與此同時(shí)也能夠?qū)⑺械臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一儲(chǔ)存，并且能夠在屏幕中的不同位置標(biāo)示出不同設(shè)備所在的地理坐標(biāo)以及空間分布信息等。

配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)主要是負(fù)荷點(diǎn)，所以要以負(fù)荷點(diǎn)作為中心進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計(jì)。要將所有的計(jì)算數(shù)據(jù)信息集中進(jìn)行數(shù)據(jù)庫錄入，同時(shí)對(duì)于搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的可視化處理，通過顯示屏展示出不同負(fù)荷點(diǎn)所具有的分布特征，以此作為基礎(chǔ)來進(jìn)行分區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，同時(shí)將負(fù)荷點(diǎn)作為界限來劃分所要優(yōu)化的區(qū)域，之后可以地理實(shí)物分布為基礎(chǔ)得到不同分區(qū)銜接位置的地理坐標(biāo)，這樣就能夠?qū)Σ煌膮^(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

第二，對(duì)于分區(qū)主線位置的確定。相對(duì)于空間較為狹小的城市市區(qū)來說，郊區(qū)或者是鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域具有更加廣闊的地理空間，能夠有更加充足的街道空間進(jìn)行主線的位置的確定。最佳的主線位置應(yīng)是距離負(fù)荷點(diǎn)最近的直線，按照不同分區(qū)相關(guān)負(fù)荷點(diǎn)地理空間不同，可以通過相應(yīng)的函數(shù)“y=kx+b（k≠0）”來計(jì)算得到分區(qū)內(nèi)主線的明確位置，通過計(jì)算K值的大小表示的就能夠此函數(shù)主線的斜率，這樣就能夠得到傾斜的角度，從而進(jìn)行主干線的定位。

第三，對(duì)于負(fù)荷點(diǎn)鏈接模式的確定。主要是以初期確定的規(guī)劃最為參照來獲得負(fù)荷點(diǎn)的鏈接模式。在實(shí)際操作中主要是以主線作為參照，通過節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃線，這樣就能夠和主線保持平行。在劃線之后就會(huì)形成各邊和主干線相平行的四邊形，以此作為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算就會(huì)得到此節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)間的距離，之后就能夠得到主干線和節(jié)點(diǎn)之間的距離，這些距離中最小的就是負(fù)荷點(diǎn)的鏈接模式。

第四，對(duì)于最初網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計(jì)算。在進(jìn)行最初網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)要首先忽略功率方面的消耗，而是要以負(fù)荷值作為基本的參照來進(jìn)行計(jì)算，從而獲得配網(wǎng)架構(gòu)的初始功率，之后再按照功率的消耗情況來選擇適合的導(dǎo)線。另外也可以通過相應(yīng)的公式進(jìn)行對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)，公式為：Umax>Ui>Umin（i=1、2、3）；Pij<0.5Pijmax（i，j=1、2、3）。

此式中，Umin表示的是不同節(jié)點(diǎn)所具有的最小電壓；Umax表示的是不同節(jié)點(diǎn)所具有的最大電壓；Ui表示的是不同節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓值；Pij表示的是i、j所代表的不同線路節(jié)點(diǎn)的功率；Pijmax表示的是優(yōu)化線路所能承受的最大功率。

一般情況下，普通線路的負(fù)荷極值都會(huì)達(dá)到線路負(fù)荷的50%以上，若是所得數(shù)據(jù)符合上述公式，那么就表示線路滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。反之就要更換合適的導(dǎo)線，之后再通過此公式進(jìn)行檢驗(yàn)。

第五，對(duì)于分區(qū)電力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的修正。對(duì)于負(fù)荷點(diǎn)的準(zhǔn)確定位能夠影響到分區(qū)主線的選擇，同時(shí)線路所具有的負(fù)荷量以及負(fù)荷的分布情況也會(huì)對(duì)主線的良好定位造成影響。所以在進(jìn)行主線修復(fù)過程中最主要的是要確定電源點(diǎn)的位置，確保其處在主線之上。若是電源點(diǎn)偏離了主線就要進(jìn)行主線位置調(diào)整，保證電源點(diǎn)位于其上，這樣就能夠進(jìn)行負(fù)荷的分解，從而形成i區(qū)段負(fù)荷以及j區(qū)段負(fù)荷，分別計(jì)算出不同區(qū)段負(fù)荷值，之后對(duì)其進(jìn)行對(duì)比。若是SiSj，就需要對(duì)主線向著i的方向調(diào)整。通過此種方式再結(jié)合上述的一次函數(shù)就能夠得到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。

3 結(jié)束語

對(duì)于電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化就是要提升電網(wǎng)系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率，并且提升供電服務(wù)的質(zhì)量。要以這些內(nèi)容為核心進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，優(yōu)化過程中要通過科學(xué)合理的現(xiàn)代化技術(shù)來確保達(dá)到預(yù)期的效果，從而推動(dòng)電力系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展。