电网中差异化规划指导原则的应用剖析

李俊豪

摘要：随着社会经济的快速发展，我国电力系统愈加完善。智能电网工作也得到了人们的广泛关注。容灾能力与可靠性为我国智能电网发展建设的重点内容。为避免严重灾害产生时，出现大范围停电事故，需合理运用差异化规划，以此提升电网抵抗灾害的能力。本文主要对差异化规划的指导原则、优化模型进行了分析与探究。

关键词：电网；差异化规划；指导原则；优化模型；线路；变电站；保障原则；10kV负荷

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号2095-6363（2015）12-0098-02

伴随电力事业发展速度的不断提升，智能电网建设力度逐渐加大。为确保供电功能正常发挥及降低自然灾害影响，2008年电网差异化规划思想提出，其设计目的为电网抵抗自然灾害能力的提升，及降低灾害对电力系统的影响程度，在经济、合理前提下，实现快速恢复受损电力系统的目的。为此，国家电网与其他电网公司在不同层面启动了差异化规划，并获取了国家发改委等部门大力支持。

1.差异化规划的指导原则

智能电网规划建设中，瞬时平衡、负荷主动变化与供电被动变化为电力系统正常运行的基础条件。基于此，差异化规划必须对主要区域的关键负荷进行分析与探究。技术先进、经济合理与重点突显为电网差异化规划设计的所坚守的主要原则，为达到电网抗灾能力有效提升及协调发展各个电压等级，需重视差异化规划的指导原则，如下所述。

1.1线路与变电站的保障原则

作为电网构成的主要成分，输电线路与变电站是实现重要电源、负荷的保障。基于此，合理选择与强化重要输电线路、节点为差异化规划保障原则的重点，其原则包括以下内容：第一，电网核心元件包括：特高压线路、配置变电站、开关站。第二，电网线路主要为500kV、750kV时，各个变电站需保障加强1回出线以上，同时线路热稳极限需控制在保障性负荷以上，如不符合以上规定，则需对保障线路适量增加。第三，重要负荷供电变电站（330kV/220kV）需进行保障性1条以上连接主网线路的增加，同时确保线路热稳极限需控制在保障性负荷以上，如不符合以上规定，则需对保障线路适量增加。第四，向一、二级负荷或其它特殊负荷区域重要用户负荷专线供电线路应进行保障性1条以上线路的增设，同时确保线路热稳极限需控制在保障性负荷以上，如不符合以上规定，则需对保障线路适量增加。

1.2负荷保障原则

通常电网负荷可分为三级（一级、二级、三级），部分地区不仅具备一级负荷，还包含特级负荷，特殊情况下，一级负荷涵盖特级负荷。从具体情况分析，一级负荷具备极为广泛的应用范围，如出现重大灾害，将失去所有一级负荷供电能力，致使供电间断等情况的大量出现。现阶段随着城市化发展进程的不断提升，一级负荷占据的比例逐渐增多，为确保电网系统运行良好，必须重视一级负荷。具体方案如下。

1）进一步推广特级负荷。非正常状态下，为保证供电特殊负荷功能充分发挥必须运用特级负荷。该负荷在自然灾害、战争等严重不稳定因素下能够给予供电系统安全保障。在特级负荷进一步推广中，需对其范围加以控制，如医疗卫生负荷主要包含治疗、药方等。灾害发生时，则可根据高危用户、重要用户、救灾用户三类对保障负荷进行合理划分。

2）适度集中特级负荷。城市规划建设中，需对用户用电保障加以适度集中，地域上需连续安排特级负荷。集中特级负荷，可对城市规划、城市电网规划加以协调。如特级负荷分散程度较大，供电各个配电线路、变电站与变电站电源将出现分散现象，这种情况下将导致差异化规划成本大大增加。如特级负荷集中过密，如变电站出现故障，将导致特级负荷停电故障大量产生，将加大风险性。为达到特级负荷适度集中的效果，需按照特级负荷原则，需在其内运用专线供电方法。如相同线路实施特级负荷与一般负荷供电，特殊情况下，一般负荷用户也可得到保障。

2.电网中差异化规划优化模型

因灾害具有较短的时间，在目标内则无需纳入灾害运行过程的经济性，以此得出差异化建设最低成本情况为差异化规划目标，其公式如下：

其中，差异化建设总成本为f，利用优化，实现最低总成本；

组件总数由N表示；

决策变量由si表示。

不同组件设计标准提升后，则其存在极大的成本差异，因此不同组件设计标准提升选择不同，则影响优化的程度也有所不同。其优化模型如图所示。

由图1得出，差异化规划是最短路径动态规划问题的处理。

1）第l阶段，特级负荷（10kV）的确定，特级负荷内10KV特级负荷占据比例较大。

2）特级负荷（10kV）需全部向高标准站（110kV）、地方电源（10kV）接入。接入电源不同，则成本也存在极大区别，也就是说线路、变电站设计标准提高的成本存在差异。同时，将用户不同变电站、电源接入成本看做路径长度，因各个路径、节点受限于容量问题。需利用优化，取得10kV全部特级负荷向110kV高标准站、电源接入的最佳路径。

3）根据以上情况，需第2阶段一第3阶段、第3阶段一第4阶段最短路径加以优化。选取离散负荷一电源合理配备进行描述、处理。作为电网差异化规划边界条件，特级负荷、高标准电源选择应符合相关规定，并做好两者间的连接工作。

3.结语

综上所述，智能型的电网在现代社会中有着重要的地位和作用，是国民经济发展的支撑，受到了全社会的普遍关注。差异化规划作为智能电网系统预防自然灾害、提高抗灾能力的重要途径。在电网建设中，应始终坚持差异化规划指导原则，并将差异化规划设计广泛运用于电网建设，以此达到提升输变电设施、电源设计标准的目标。endprint