城市中低压配电网络规划优化方法探讨

摘要：如何科学、系统地管理中低压配电网络规划成为电力企业关注的重点。文章由城市中低压配电网络规划的相关内容入手，分析优化管理工作中的相关问题，结合相关先进理论，对如何进一步优化城市中低压配电网络规划进行了分析。

关键词：城市电网；中低压配电网络；电网规划优化方法；电力企业；电网技术 文献标识码：A

中图分类号：TM727 文章编号：1009-2374（2015）14-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.019

电力是支撑城市发展的重要能源，是推动城市现代化建设的重要保证。在城市配电网络管理中，必须要结合用户要求、电网控制的相关内容，不断优化管理措施，以保证电网规划方法的科学、有效。

1 城市中低压配电网络规划背景分析

在现阶段的城市中低压配电网络规划管理中，受多方面因素的影响，输配电网络规划中存在规划方向不明确、方法不科学的现象。本文讨论城市中低压配电网络规划的主要目的，就是分析相关电网技术，为城市发展提供稳定能源支持。

2 城市中低配电网络规划分析

2.1 城市中低配电网络规划的基本内容

在城市中低配电网络规划中，必须要充分认识到配电网规划的不确定性与复杂性，具体表现在：（1）相关运行设备的有效度与电力负荷的曲线条件等具有明显的不确定性，相关的优化管理方法不能完全消除电网运行管理中的风险要素；（2）要充分认识到社会市场环境、生产成本等因素影响，不断优化配电管理方法；（3）要考虑线损、线路功率等多方面问题对线路影响，以保证配电网络规划合理、有效。

2.2 城市中低配电网络优化规划工作中存在的问题

在城市中低配电网络规划中存在诸多问题，导致相关优化措施难以达到既定效果。本文结合相关资料，统计优化工作中的问题，主要表现在以下两方面：（1）数据收集难度大。中低配电网络规模的不断扩大，所涉及的设备越来越多，相关工作人员难以有效地根据相关管理要求统计不同设备的运行情况。还有不同电力生产领域所涉及到的数据内容不断拓展，已有传统的电力生产数据拓展到包括规划区域的用电负荷数据、国民经济类数据等于一体的综合性数据领域。相关工作人员在统计这部分数据过程中，要投入大量人力、物力，还要控制数据统计流程，避免出现严重数据管理风险；（2）空间负荷预测准确性较低。现阶段，在城市中低压配电网路负荷预测中，主要采用总量预测技术，空间负荷预测是整个总量预测的核心，要预测不同生产单位的负荷情况，避免出现大规模负荷。但城市在现代化建设中，空间布局、用地类型发生明显变化，对空间负荷的预测能力提出更高的要求，导致在电网规划中难以保证预测的有效性。

3 城市中低压配电网络规划优化的方法分析

本文将结合相关先进理论，以数字模型的方式对城市中低压配电网络规划优化措施进行简单分析。

3.1 基于启发式的配电规划优化方法

大量的电力规划实践证明，启发式优化方法能够满足电网规划的相关要求，再结合电网规划的效果与电网运行效率，以科学的运算计算出令人满意的结果。

现阶段，启发式的计算方法主要包括模拟退火法、遗传算法、蚁群优化法等，从几种技术相比较情况来看，蚁群优化法是一种较为常见的计算方法，该方法具有明显的代理算法的特点，通过正反馈、贪婪式启发搜索、分布计算等过程，寻找最终的食物源（中低配电网络规划方法）。

3.2 基本原理分析

在城市配电网络规划中，规划输电线路涉及到最小支出费用的最优目标函数，包括线路损耗、线路投资两方面内容。其计算公式为：

其中C线路的计算公式为：

C线损的计算公式为：

式中：

N——输电线路所经过变电站的例数

Lk——第k条输电线长度

Pk——第k条输电线路的传输功率

β——输电线路折损系数

除上述几方面因素外，线路还受到多方面因素的制约，例如输电线路容量不足，导致相应的电力负载难以通过等。必须要将线损控制在合理范围内，并在线损控制的相关要求下进一步优化配电网络规划方法。

3.3 应用分析

在采用以蚁群优化法为代表的启发式优化方法时，要对相关的信息数据进行处理：（1）应使用标准形式（如框架形式等），描述该地区的地理数据特征，并收集与地理数据相关的电力信息，并要详细记录介绍节点坐标；（2）结合计算机语言，从地理数据中提取坐标、负荷等基础信息，并记录这些信息的特征值，并将特征值进行编号处理；（3）将所有的相关信息录入到资料库中。

在实际应用中，配电规划作为一种“食物源”，“蚂蚁”能根据铺线过程中的相关要求，准确判断相关线路。设人工蚂蚁i在选择前进路径时，当行进到点K时，受启发信息的影响，引发多种计算，包括待选前进路径中访问的频率最高的街道、长度最短的街道、受转移概率影响的目标街道等。在选择街道的过程中，“蚂蚁”会根据K点的相关电力数据左边，选择合适的街道。此时的计算方法，主要采用伪随机比率作为确定K点的规则。

设一组蚁群中的“蚂蚁”完成铺设之后，街道中相应的计算公式就必须要进行相应的改变。一般情况下，改变的流程如下：

当蚂蚁i在街道上行走，但未经过点K，点K的相关信息不需要改变，其计算公式为：

Γ[K（t+1）]=Γ（Kt）

若蚂蚁i经过点K时，街道K的信息量应该根据相关内容进行适当的改变，其计算公式为：

Γ[K（t+1）]=（1-Γ0）Γ（Kt）+△Γ

式中：

t——蚂蚁i到达K点的时刻

t+1——下一时刻

Γ0——街道信息矢量

△Γ——街道信息变化量

3.4 效果分析

采用基于蚁群优化法的启发式的配电规划优化方法，每个蚂蚁都能清晰记录所属街道特定点的负荷值，为优化配电方法提供理论基础，具有较高实用价值。

4 城市中低压配电网络未来研究方向

本文认为，在未来的城市中低压配电网络规划中，可从以下三方面进行思考：（1）应进一步分析配电网络优化的基本特点，并不断优化配电网络规划优化方法，有效采用启发式算法等优秀规划方法，确保能发现更加详尽的输电网络规划方法；（2）在规划过程中，充分考虑到不同因素对规划效果的影响，并根据不同方法提出相应的解决措施；（3）考虑在过渡阶段配电网络优化补偿方式等。

5 结语

由此可见，在优化规划的过程中，要不断注意新技术、新方法的应用，进一步提升城市中低压配电网规划能力，为城市现代化建设提供更加稳定的能源。

参考文献

[1] 侯祖锋.城市中压配电网络规划优化方法的探讨[J].科技资讯（动力与电气工程），2014，（26）.

[2] 甘学涛，赵文举，邹志勇，等.输配电网络规划优化方法的研究进展[J].水力发电，2011，34（5）.

[3] 肖前殊.探索城市中压配电网络优化规划方向[J].中国新技术新产品（工业技术版），2014，（10）.

作者简介：刘倬（1988-），湖南岳阳人，深圳供电局有限公司助理工程师，研究方向：规建部物资管理。

（责任编辑：陈 倩）