建筑电气论文输电网络优化规划研究综述.doc

输电网络优化规划研究综述 　　摘　要：全面介绍了当前输电网络优化规划的研究现状，包括按规划时间划分的静态和动态规划模型，按研究信息划分的确定性和灵活规划模型，以及相应的各种求解方法。对各种规划模型和求解方法进行了分类和比较，总结并评价了各种模型和求解方法的优缺点和适用范围。在此基础上提出了今后输电网络优化规划的研究方向。 　　关键词：输电网络；优化规划；规划模型；求解方法；研究方向；综述 Review　of Transmission Network Optimal　Planning 　　　Abstract：This paper surveys the research status ofelectric network optimalplanning．The static and dynamicmodels（considering the plan period），inflexible and flexible models（considering the information）and theircorresponding solving algorithms，such as traditional heuristic，optimized and metaheuristic algorithms，areintroduced．With each kind of model and algorithm，the authors compare and contrast the characteristics ofthem．The trends of research in transmission network expansion planning are also proposed． 　　Key words：transmission network；optimalplanning；planning models；solving algorithms；research trend；review 1　引言　　 　　电力系统规划研究通常包括电源规划和电网规划。电网规划可进一步分为输电网规划即主网规划和配电网规划两类。 　　输电网络优化规划的目标是寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期最优发展。其任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案，确定相应的最佳电网结构。 　　在形成电网规划方案时，按规划研究的时间长短，可分为静态电网规划和动态电网规划。静态电网规划只对未来某一负荷水平年的电网接线方案感兴趣，不要求考虑接线方案的过渡问题。规划期较长时，需要将其分为几个水平年，并考虑各水平年规划方案的过渡问题。这种规划称为长期电网规划或动态电网规划。 　　根据规划方案是否考虑了未来环境中的各种不确定性信息，并在此基础上进行相应处理，电网规划又可分为确定性规划和灵活规划两类。确定性规划假定未来环境中各种因素均为已知的、确定的，根据确定的条件、约束，建立数学模型，求得确定的网络规划方案。灵活电网规划又称为电网柔性规划，在进行电力网络规划时，计及各种不确定性因素对规划结果的影响，以一种柔性的规划方案来适应未来环境因素的变化，使规划方案在总体上达到最优。 　　本文按电网规划的特点，将当前各种规划模型和求解方法进行全面的归类，介绍了各自的特点和适用范围，并在此基础上提出了今后输电网络优化规划的研究方向。 2　规划模型 2．1　静态规划模型 　　在静态规划过程中，根据可靠性和经济性指标的处理方法，电网规划模型又可分为经济性模型和可靠性模型两类。 2．1．1　经济性模型 　　 （1）无明确目标函数的规划模型 　　在最初的传统启发式方法（如逐步加线、逐步减线法等）中，没有明确的目标函数，而是将线路投资等隐含目标与线路的有效性指标相结合，规划运算过程结束的原则是网络中没有冗余线路（逐步减线法）或网络中没有过负荷线路（逐步加线法）。模型以隐式的直流潮流方程为约束，具有简单、易于计算等特点。 　　 （2）以明确的经济性指标为目标函数的模型该类模型以网络投资费用、运行费用、设备折旧维修费用和电能损耗费用等经济性指标之和为目标函数，其中应用最广泛、最为大家所接受的是“水平年电网规划数学模型”。该模型以预测的某一规划水平年的负荷水平为已知条件，以待选线路为决策变量（xi∈｛0，1｝），以线路建设投资和系统运行费用为目标函数。根据具体情况，可以增、减一些经济性指标，作为目标函数。 　　根据约束条件的不同，又可分为直流（DC）模型、运输（transportation）模型、混合（hybrid）模型和分离（disjunctive）模型。 　　1）直流潮流模型 　　它要求规划网络完全满足直流潮流约束，包括全网（现有和待扩建）各节点功率守恒，即满足KCL方程；全网电压满足K