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結(jié)構(gòu)規(guī)劃進行全新的優(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)所具有的特點采取針對性的數(shù)學(xué)模型進行計算。文章主要探討了電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)存在的問題，同時對相關(guān)問題進行了規(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)的運營正在向著市場化的方向逐漸邁進。在此背景下要想提升電力企業(yè)的競爭力，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，因此對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃進行優(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，要按照科學(xué)合理的方式將部分電量進行轉(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)故障也不會影響到其他線路的正常供電。

1.2 電壓等級分配原則

電力系統(tǒng)中電壓等級的分配直接決定著電網(wǎng)系統(tǒng)的供電能力，同時也會對電網(wǎng)后期的運行維護成本具有較大影響。

1.3 服務(wù)模式多樣化原則

電力系統(tǒng)服務(wù)的對象分布在不同的領(lǐng)域，每個用戶都有其自身的需求特點，這樣就需要電網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有多種運行模式，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，要對不同區(qū)域、不同空間的電力網(wǎng)架線路構(gòu)造進行充分的分析，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，對于配網(wǎng)主干線路長寬的確定。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、寬的記錄。

第三，對于電網(wǎng)線路使用時間的分析。電網(wǎng)線路使用時間的長短會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，某些線路的長時間使用一定會造成相應(yīng)的破損老化現(xiàn)象，這會嚴(yán)重影響供電安全性，尤其是電力過載時危險性更大。

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，每個部分都有各自的特點，同時有自身的地理坐標(biāo)。這些地理數(shù)據(jù)信息都需要某個系統(tǒng)來對其進行集中分析處理，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)進行采集、存儲以及分析處理，同時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)所具有的特點設(shè)計出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)計時要以道路為基準(zhǔn)進行分段，從而將單條道路形成折線，使得道路段位于拐點間或者位于障礙點間。

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。與此同時也能夠?qū)⑺械臄?shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一儲存，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)點主要是負(fù)荷點，所以要以負(fù)荷點作為中心進行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計。要將所有的計算數(shù)據(jù)信息集中進行數(shù)據(jù)庫錄入，同時對于搜集到的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的可視化處理，通過顯示屏展示出不同負(fù)荷點所具有的分布特征，以此作為基礎(chǔ)來進行分區(qū)的規(guī)劃設(shè)計，同時將負(fù)荷點作為界限來劃分所要優(yōu)化的區(qū)域，之后可以地理實物分布為基礎(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)域進行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計。

第二，對于分區(qū)主線位置的確定。相對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)荷點最近的直線，按照不同分區(qū)相關(guān)負(fù)荷點地理空間不同，可以通過相應(yīng)的函數(shù)“y=kx+b（k≠0）”來計算得到分區(qū)內(nèi)主線的明確位置，通過計算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，從而進行主干線的定位。

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

第四，對于最初網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計算。在進行最初網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計算時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行計算，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)的公式進行對應(yīng)的檢驗，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)點所具有的最小電壓；Umax表示的是不同節(jié)點所具有的最大電壓；Ui表示的是不同節(jié)點的實際電壓值；Pij表示的是i、j所代表的不同線路節(jié)點的功率；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)荷極值都會達到線路負(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行檢驗。

第五，對于分區(qū)電力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的修正。對于負(fù)荷點的準(zhǔn)確定位能夠影響到分區(qū)主線的選擇，同時線路所具有的負(fù)荷量以及負(fù)荷的分布情況也會對主線的良好定位造成影響。所以在進行主線修復(fù)過程中最主要的是要確定電源點的位置，確保其處在主線之上。若是電源點偏離了主線就要進行主線位置調(diào)整，保證電源點位于其上，這樣就能夠進行負(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，分別計算出不同區(qū)段負(fù)荷值，之后對其進行對比。若是SiSj，就需要對主線向著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

對于電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃進行優(yōu)化就是要提升電網(wǎng)系統(tǒng)整體的運行效率，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)來確保達到預(yù)期的效果，從而推動電力系統(tǒng)進一步發(fā)展。