淺析多目標電網規劃的分層最優化方法

（國網浙江杭州市余杭區供電公司 ，浙江 杭州 310000）

淺析多目標電網規劃的分層最優化方法

周 昊

（國網浙江杭州市余杭區供電公司 ，浙江 杭州 310000）

隨著科學技術的不斷發展，電力事業也逐漸發展起來。要想實現現代化電網的目標，必須實現多目標電網規劃的分層最優化，對電網建設活動進行深入的探討，保證輸電業相關事務的有序進行，保證電力事業的順利發展。

多目標電網規劃；分層最優化；方法

我國的現代社會主義事業正在不斷的發展和豐富當中，很多電網規劃建設活動也在不斷的深入進行，傳統的電網規劃活動已經無法滿足現代的電網建設發展，必須進行規劃創新。要結合電網的內部環境和國家規定的供電可靠性標準進行科學合理的成本投資，最終實現當代電網事業的可持續發展，取得較好的社會經濟效益。

一﹑多目標電網規劃建設活動的主要內容

針對多目標電網規劃的建設活動問題，要結合傳統電網建設體系進行詳細的科學研究，建立起現代最流行的綜合穩固結構，不斷的進行擴展，實現最終的電網建設目標。要根據電網建設中的長期規劃，進行相關的數據收集和整理﹑審查，確保電網建設結構體系的完整性。雖然在電網的規劃建設活動中，進行了一些相關擴展活動，確立了先進的經營理念，引進了先進的技術，但是僅僅依靠這些，也是無法滿足電網規劃建設的經濟標準和實際原則要求的。

在多目標電網規劃建設活動當中，必須借助網絡信息技術對相關的數據信息進行分析，對相關結構部件進行檢查核實。關于電網規劃建設系統的能力變化標準，應當在長期的活動中對負荷進行檢驗，在可靠性指標的優化引導之下實現電網建設規劃目標；對于那些可靠和具有實際意義的建設部門，要加大資金的投入，對相關設備進行改善；在電網的規劃建設活動中，對網架設計的指導分析也是十分重要的。要根據電網規劃建設的實際情況，進行指標預測，運用函數手段和科學技術對活動內容進行整理，降低電網規劃建設的成本，實現電網規劃建設的可靠性目標。

二﹑多目標電網規劃建設的方法

（一）傳統意義上的逐步倒推法

傳統意義上的逐步倒推法具有擴展和實踐意義，要在傳統倒推法的基礎上進行不斷創新。這種方法的最終目標是滿足電網規劃建設中的經濟性要求。安全可靠性的分析指導只是之后的校正檢驗計算方法，雖然它是電網規劃建設中相關部門常用的方法，但卻無法保證電網建設的經濟性和可靠性綜合優化。

（二）以安全可靠性為目標的建設規劃方法

以安全可靠性為目標的建設規劃方法主要是以負荷的減少和能量的增加為依據，利用啟發式的方法對電網規劃的拓展方案進行滿足，這種方法是一種靈敏度較高的分析方法，以優化電網規劃建設的安全可靠性為最終目標，對輸電設備的資金投入方案進行有效規劃，這種方法能夠協調資金投入量和安全可靠性指標完善度的有效統一。但是相對來說，其實際運用的性能卻是不高的，可以用在電網構架的拓展設計當中，卻不能適用于大規模電網的拓展設計中。

（三）綜合成本最低的網架方案

綜合成本最低的網架方案主要是以經濟可靠性為依據，在目標函數當中融入可靠性指標轉化而成的經濟結構方式。在電網規劃建設活動中，可靠性指標的相關內容主要有損失費﹑缺電損失費﹑網線線路投資費用﹑環境因素等，以這些費用為電網規劃的優化主題，得出最優化方案。這種方案雖然取得了階段性效益，但仍舊存在著適用性能低﹑規模小等不足之處。

在多目標電網規劃建設中，相關部門仍舊無法真正實現經濟性和安全可靠性的統一，造成這種現象發生的主要原因是缺點成本的計算方法沒有最優化，如何實現經濟性和可靠性統一化，如何把可靠性指標轉變為經濟性指標，最好的方法就是多目標電網規劃的分層最優化方法。

三﹑多目標電網規劃的分層最優化模型

（一）理論基礎

目標函數的最小化是多目標電網規劃分層最優化方法的核心目標，目標函數的最小化需要經過一些分層優化，在多目標電網的分層模型上，在第一優先層上進行目標函數最小化，然后以第一優先層的最小化數據對第二優先層進行目標函數最小化，以此類推，直到最后一層，優化結束，如果最優解在中間某層出現，那么此后的最優層就沒有意義了，要想實現每一個層的最優化，必須適當放寬每一層的解集范圍。

（二）分層最優化方法的優勢

分層最優化法將電網規劃建設中的可靠性指標轉化為缺點成本，缺點成本和建設成本是不同的，在電網的規劃建設中，建設成本相對來說比較重要，約束程度也比較大。分層最優化方法里就含有這一點，也證明了這一點，所以分層最優化方法是符合電網規劃建設的要求的，具有實用性。在最優方案的尋找過程中，將第一優先層的目標函數選作為相關費用的負荷損失，這可以在很大程度上減少計算量。

（三）決策變量

在多目標電網的規劃中，網絡和拓展方法組成決策方案，在目標函數公式當中，如果x（k）是指網絡在第k階段的狀態，對該方案的拓展方案進行表示，如果第k階段到下一個階段的拓展方案是u（k），那么下一個階段的狀態就是x（k+1）=u（k）+x（k）。

四﹑對多目標電網規劃的分層最優化方法的改進

想要生成目標電網規劃分層最優化模型的體系，要在保證解出第一優先層最優解集的基礎上，對下層優先函數進行最小化的范圍減小。在電網的規劃建設活動中，要制定出比較準確的方案，對每個部件進行合理編排，保證整體機構的完整性，根據可靠性指標在缺點成分中的劃分，保證相同量值的綜合效果展現；在保證相關結構的安全性驗證基礎上，實現后期的優化函數選擇，盡量減少逐層分析的數據運算，注重后期施工的活動細節。

多目標電網規劃為內部的審核和拓展方案提高依據，對各項決策活動中的實踐經驗進行規劃和總結，結合應有的網絡結構狀態對拓展數據進行計算和驗證，還要根據第一優先層的數據實現目標函數具體量的最小化處理，在保證每個過渡環節約束效果的基礎上，對具體的支路回數進行約束，還保證了電網規劃結構的正常運行。對于多目標電網規劃的分層最優化，按照逐層求解的方式進行拓展，以具體的寬容量為依據，促進電網分層目標建設規劃活動的順利進行。

結語

在多目標電網的規劃建設工作當中，要想獲得最優的電網規劃方案，必須將安全性和經濟進行綜合考慮和統一規劃，要根據多目標電網規劃分層中出現的各種問題，篩選出最科學合理的函數算法，建立起最合理的數學模型，不斷總結經驗，不斷改進，就一定會找到多目標電網規劃的分層最優化方法。

[1]郭林.多目標電網規劃的分層最優化方法分析[J].中國新技術新產品，2012（06）：81-82.

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