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電網(wǎng)規(guī)劃不確定性及其處理方法與模型研究綜述

2012-08-15 00:55:08朱益平
關(guān)鍵詞:不確定性配電網(wǎng)電網(wǎng)

朱益平

華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理系 河北 保定 071003

0 引言

電網(wǎng)規(guī)劃又稱(chēng)輸電系統(tǒng)規(guī)劃,以負(fù)荷預(yù)測(cè)和電源規(guī)劃為基礎(chǔ)。電網(wǎng)規(guī)劃確定在何時(shí)、何地投建何種類(lèi)型的輸電線路及其回路數(shù),以達(dá)到規(guī)劃周期內(nèi)所需要的輸電能力,在滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的前提下使輸電系統(tǒng)的費(fèi)用最小。電網(wǎng)規(guī)劃中的不確定性產(chǎn)生的直接原因是國(guó)家政策調(diào)整、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口變動(dòng)及環(huán)境變化等因素的影響,使得電力系統(tǒng)的發(fā)展條件在不斷變化。所以對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中的不同的不確定性信息的不同處理方法,一直是電網(wǎng)規(guī)劃研究的熱點(diǎn),國(guó)內(nèi)外學(xué)者在對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃不確定信息處理的研究上取得了很大的成果,各種模型與處理方法相繼提出。而由于電網(wǎng)規(guī)劃中不確定信息的不同表現(xiàn),處理不確定信息的方法與模型繁多,有必要對(duì)該模型和方法進(jìn)行系統(tǒng)的梳理。

電網(wǎng)規(guī)劃模型綜述方面,章文俊等[1]對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃模型從時(shí)間、物理結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性、可靠性4個(gè)方面進(jìn)行分類(lèi)研究,并歸結(jié)為從輸入或輸出角度進(jìn)行考慮的兩大類(lèi)模型;將優(yōu)化方法分為經(jīng)典數(shù)學(xué)方法和啟發(fā)式方法等類(lèi)別??诐萚2]以時(shí)間為主線,對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃模型、規(guī)劃方法、求解算法進(jìn)行了總結(jié)。將配電網(wǎng)規(guī)劃模型分為早期模型和近期模型兩部分,兩個(gè)時(shí)間段分別有不同的研究模型與方法。以上文獻(xiàn)都側(cè)重綜述電網(wǎng)規(guī)劃的模型,沒(méi)有分析電網(wǎng)規(guī)劃的不確定因素。本文首先分析了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性及其導(dǎo)致的其他不確定性的表現(xiàn),然后以不同表現(xiàn)為主線,梳理了解決這些不同的不確定性表現(xiàn)的模型與方法,并指出對(duì)每個(gè)不確定性表現(xiàn)的處理現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。

1 電網(wǎng)規(guī)劃與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系

華北電力大學(xué)工商管理學(xué)院何永秀及其團(tuán)隊(duì)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃(用電量)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系進(jìn)行了較為深入的研究[2-5],利用格氏因果關(guān)系及誤差修正模型分別研究了國(guó)家或者地區(qū)用電量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系、主要工業(yè)部門(mén)用電量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系、用電量與各產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。這些量化的模型能很好的為電源建設(shè)和電網(wǎng)規(guī)劃提供依據(jù),要求電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)將地區(qū)各行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況以及其用電量進(jìn)行綜合分析,為電網(wǎng)規(guī)劃及城區(qū)規(guī)劃提供參考。

以上文獻(xiàn)僅僅是分析了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和用電量之間的關(guān)系,沒(méi)有考慮到由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的不確定產(chǎn)生的其他因素對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響,經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的不確定性會(huì)導(dǎo)致規(guī)劃布局、負(fù)荷增長(zhǎng)、電網(wǎng)公司經(jīng)濟(jì)性(投資、收益、成本、風(fēng)險(xiǎn)以及供電可靠性的不確定),所以說(shuō)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性是導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃不確定性的深層次原因,很多不確定性問(wèn)題歸根到底都是由它產(chǎn)生。下文詳細(xì)分析各種不確定性的表現(xiàn),以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的解決辦法與效果。

2 不確定性信息的描述及處理方法模型

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的不確定性,導(dǎo)致規(guī)劃布局、負(fù)荷增長(zhǎng)、電網(wǎng)公司經(jīng)濟(jì)性(投資、收益、成本、風(fēng)險(xiǎn)以及供電可靠性)的不確定,參考文獻(xiàn)[6-8]對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中對(duì)不確定信息的描述,本文將不確定信息描述為以下幾個(gè)方面,并且以不確定信息的描述為主線,列舉了國(guó)內(nèi)外解決該不確定問(wèn)題的模型方法,論述了對(duì)該問(wèn)題的處理現(xiàn)狀與解決效果。

2.1 電力負(fù)荷變化的不確定性

主要來(lái)自城區(qū)規(guī)劃的變更,產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整而帶來(lái)的不確定性。規(guī)劃地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展往往超出規(guī)劃,而且居民用地、工業(yè)用地、公用設(shè)施能否投產(chǎn)、何時(shí)何地投產(chǎn)等等使得負(fù)荷增長(zhǎng)難以預(yù)測(cè),特別在高速發(fā)展的城市與地區(qū)。另外,面對(duì)眾多的發(fā)電商和頻繁波動(dòng)的電價(jià),以及需求側(cè)管理技術(shù)和相關(guān)政策措施的推進(jìn),用戶(hù)有更多的選擇,這些因素增加了負(fù)荷預(yù)測(cè)的難度。在不確定性因素中,考慮到負(fù)荷預(yù)測(cè)是城市配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ),而負(fù)荷預(yù)測(cè)由于溫度變化、城市發(fā)展等很多因素往往是不準(zhǔn)確的,可見(jiàn)負(fù)荷的不確定性是引起規(guī)劃方案變化的主要原因。對(duì)于一些發(fā)展比較快的城市,傳統(tǒng)的單單以往年負(fù)荷量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的負(fù)荷趨勢(shì)往往不太準(zhǔn)確。

為了解決傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中負(fù)荷不確定性預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確問(wèn)題,王賽一[7]提出區(qū)間性負(fù)荷條件下的中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方法,作者認(rèn)為無(wú)論預(yù)測(cè)工作做得再準(zhǔn)確,也不能完全說(shuō)明未來(lái)負(fù)荷的變化性,因此未來(lái)負(fù)荷是在一個(gè)區(qū)間內(nèi)變化。孫旭[9]用空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法對(duì)城區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè),具體步驟是:分區(qū)及土地使用類(lèi)的劃分、地塊的負(fù)荷計(jì)算、地塊負(fù)荷合并、最后進(jìn)行預(yù)測(cè)。這種方法比傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法優(yōu)勢(shì)在于:負(fù)荷的發(fā)展和變化的情況比較復(fù)雜,用傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果在負(fù)荷的大小和地理位置分布上都存在著較大的偏差。常勇[10]應(yīng)用盲數(shù)理論對(duì)含有大量不確定性信息的負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行建模,以各負(fù)荷變化區(qū)間的可信度為權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均得到負(fù)荷預(yù)測(cè)值,從而將不確定信息量化。此外,動(dòng)態(tài)規(guī)劃也用于處理未來(lái)負(fù)荷變化的不確定性,Adams R N[11]采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃模擬負(fù)荷增長(zhǎng),在動(dòng)態(tài)規(guī)劃過(guò)程要求費(fèi)用不依賴(lài)于歷史數(shù)據(jù)。

對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快、電力負(fù)荷不確定性較大的地區(qū),常用的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法有區(qū)間與空間負(fù)荷預(yù)測(cè)法;規(guī)劃方法有隨機(jī)規(guī)劃與動(dòng)態(tài)規(guī)劃。這些方法對(duì)非常規(guī)的負(fù)荷增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)以及針對(duì)這種負(fù)荷增長(zhǎng)的電網(wǎng)規(guī)劃有很好的適用性。

2.2 變電站選址的不確定性

變電站選址的不確定導(dǎo)致線路鋪設(shè)的不確定,包括線路長(zhǎng)度。線路成本、線路負(fù)荷的不確定。所以電網(wǎng)規(guī)劃必須要確定一個(gè)良好的變電站地址,是成本費(fèi)用最低、收益最大、可靠性最大。配電網(wǎng)規(guī)劃需要緊密結(jié)合規(guī)劃區(qū)域的地理信息,地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS) 與配電網(wǎng)規(guī)劃的結(jié)合是當(dāng)前配電網(wǎng)規(guī)劃的研究熱點(diǎn)。這方面的文獻(xiàn)有文獻(xiàn)[12-14],但是以上文獻(xiàn)使用的都是傳統(tǒng)GIS系統(tǒng),缺點(diǎn)很明顯,即使用通用的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)很困難,并且難以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),大大限制了GIS在變電站選址規(guī)劃中的應(yīng)用于推廣。近年來(lái)出現(xiàn)的組件式GIS(ComGIS)平臺(tái)可有效解決此問(wèn)題,孔濤、程浩忠等[15]使用ComGIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能自動(dòng)形成兩端供電中壓配電網(wǎng)單環(huán)最優(yōu)路徑,并嵌入遺傳算法整體優(yōu)化過(guò)程中,為地理信息和規(guī)劃算法的結(jié)合提供了一種有效的思路。

2.3 未來(lái)上級(jí)電源規(guī)劃的不確定性

即新增發(fā)電機(jī)出力的不確定,電網(wǎng)規(guī)劃要以上級(jí)電源規(guī)劃為基礎(chǔ)進(jìn)行合理布局,通常情況下上級(jí)電源的規(guī)劃并不一定會(huì)遵照規(guī)劃進(jìn)行建設(shè),而是存在不同程度的變化,這種不確定性將給電網(wǎng)規(guī)劃帶來(lái)一定程度的影響。另外,隨著地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,需要新增電源來(lái)滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求,社會(huì)需求的不確定使得新增發(fā)電機(jī)出力不確定,大大增加了電網(wǎng)規(guī)劃的難度。電網(wǎng)靈活規(guī)劃可以有效地解決此類(lèi)難題,朱海峰[16]考慮線路的被選概率,根據(jù)電網(wǎng)可靠性要求和算出的被選線路概率,將各待選線路按順序加入網(wǎng)絡(luò),形成一種具有較好適應(yīng)性的電網(wǎng)靈活規(guī)劃方案。

2.4 法規(guī)和政策背景的不確定性

主要來(lái)自決策人員決策的主觀性,例如政策和法規(guī)的變化會(huì)給配電網(wǎng)規(guī)劃帶來(lái)一定的影響,地方政策法規(guī)會(huì)隨著城區(qū)的發(fā)展不定期地做出一定的調(diào)整和改變,這種調(diào)整和改變往往卻是最難以預(yù)測(cè)的。這種不確定性大多來(lái)自決策的主觀不確定,所以一般的規(guī)劃模型(方法)難以很好的解決此類(lèi)問(wèn)題。

(復(fù))盲數(shù)表示的信息一定具有模糊性、未確知性、灰性、隨機(jī)性,盲數(shù)可以描述包含多種不確定性的信息,使得所建立的電網(wǎng)規(guī)劃模型盡量少地遺漏有效信息,因此可以更加準(zhǔn)確地處理決策者的主管不確定性。高賜威[6]給出符合電網(wǎng)公司工作思路的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃的分層最優(yōu)化模型以及適合電力監(jiān)管部門(mén)進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃加權(quán)和法。并在此基礎(chǔ)上提出綜合經(jīng)濟(jì)性和可靠性的盲數(shù)電網(wǎng)規(guī)劃模型,以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和可靠性指標(biāo)二者的模糊滿(mǎn)意度為優(yōu)化目標(biāo),該模型最大的優(yōu)勢(shì)在于考慮了多種不確定性的綜合,該文除了考慮線路造價(jià)和節(jié)點(diǎn)功率等的可觀不確定性外,還考慮了規(guī)劃人員主觀決策的模糊性。

2.5 經(jīng)濟(jì)性的不確定

2.5.1 成本的不確定性

供電企業(yè)擔(dān)負(fù)的輸電、變電、配電、及售電業(yè)務(wù),是電力生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的一部分,其所發(fā)生的成本屬供電成本。往往很多電網(wǎng)規(guī)劃方案都要考慮到成本最小,以供電總成本最小為決策目標(biāo)。

文獻(xiàn)[17]建立以模糊供電總成本最小為優(yōu)化目標(biāo)的電網(wǎng)規(guī)劃模型,并對(duì)其求解方法進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[18]提出以投資回收費(fèi)用、設(shè)備折舊維修費(fèi)用和電能損耗費(fèi)用之和為目標(biāo)函數(shù),以輸送功率、輻射運(yùn)行及N-1原則為約束的最小費(fèi)用模型。

2.5.2 投融資體制的變化

即相當(dāng)于投資風(fēng)險(xiǎn)的不確定性,電力市場(chǎng)環(huán)境下的電網(wǎng)建設(shè)的融資方式靈活多樣,意味著電網(wǎng)建設(shè)工作將更大的受到金融市場(chǎng)中不確定性因素的影響,如銀行利率,股市,匯市的變化均有可能較大的影響電網(wǎng)建設(shè)工作。為了解決以上難題,文獻(xiàn)[19]按照線路概率性的N-1準(zhǔn)則建立輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃模型,采用基于蒙特卡羅仿真和遺傳算法的求解方法,最終得到未來(lái)不確定性環(huán)境下投資風(fēng)險(xiǎn)最小的輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。

2.5.3 收益的不確定性

傳統(tǒng)的按成本定價(jià)的方法能確保輸電設(shè)備的投資被全部回收,并保證電廠一定的投資回報(bào)率;而市場(chǎng)條件下輸電設(shè)備的投資能否回收取決于輸電服務(wù)的定價(jià)方式及市場(chǎng)的變化。對(duì)投資收益的不確定性的研究往往結(jié)合其他因素(成本費(fèi)用、負(fù)荷、可靠性)一起作為約束條件。

電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)性作為規(guī)劃模型決策一個(gè)重要目標(biāo),這方面的文獻(xiàn)一般不會(huì)單單考慮成本或者收益,往往是綜合成本、收益、融資來(lái)取得整體最優(yōu)。例如文獻(xiàn)[20]建立多預(yù)想環(huán)境的輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃模型,該法將決策變量分為主體分量和補(bǔ)償分量,以初始方案投資與可能追加的方案變更費(fèi)用之和最小為目標(biāo)。

2.6 電網(wǎng)可靠性的不確定性

往往電網(wǎng)中的設(shè)備不能全部滿(mǎn)足N-1規(guī)則,配電網(wǎng)中的設(shè)備不能保證全部正常工作。另外,管理人員主觀性的失職或者操作錯(cuò)誤大大增加了電網(wǎng)可靠性的不確定。如果是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地區(qū),電網(wǎng)規(guī)劃往往不能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)電網(wǎng)可靠性不確定性的處理有以下幾個(gè)方面,考慮電網(wǎng)設(shè)備滿(mǎn)足N-1約束后,電網(wǎng)可滿(mǎn)足的最大負(fù)荷。例如Leung L C[21]設(shè)計(jì)出以滿(mǎn)足的負(fù)荷最大化為決策目標(biāo),N-1約束為約束條件的優(yōu)化模型;用“缺點(diǎn)成本”體現(xiàn)電網(wǎng)可靠性,Tang Y[22]用“缺電成本”表示可靠性效益,與投資、運(yùn)行成本相加作為配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型的目標(biāo)函數(shù);Ramirez-Rosado I J[23]將電網(wǎng)可靠性表示為最小化電量不足期望值(expected energy not supplied,EENS), 并建立了其與最小化投資、運(yùn)行費(fèi)用一起構(gòu)成多目標(biāo)規(guī)劃模型,直接避免了評(píng)估可靠性的經(jīng)濟(jì)效益。

另外除了N-1規(guī)則,文獻(xiàn)[24-26]提出,消除電力規(guī)劃中供電可靠性的不確定性還可以借助可靠性管理機(jī)制與用戶(hù)停電補(bǔ)償機(jī)制(PBR)。

3 其他處理電網(wǎng)規(guī)劃不確定性的模型

有些模型不是單單處理某一種不確定性的表現(xiàn),某種程度上來(lái)說(shuō)具有一定的通用性,加上近幾年新興的模型,本文將其列舉如下:

場(chǎng)景規(guī)劃在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,“場(chǎng)景”經(jīng)常被應(yīng)用于電力規(guī)劃中,但是在大多數(shù)情況下均為在各種不同外部環(huán)境下對(duì)未來(lái)電力需求的預(yù)測(cè)。基于多個(gè)場(chǎng)景的綜合性最優(yōu)方案是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。高賜威,程浩忠[27]基于未來(lái)場(chǎng)景的不確定性,從場(chǎng)景的發(fā)生概率和方案對(duì)場(chǎng)景的適應(yīng)程度出發(fā),不追求規(guī)劃方案在特定場(chǎng)景下的最優(yōu),而錄求各場(chǎng)景下的綜合最優(yōu)方案;Van Geert[28]提出了決策偏好的場(chǎng)景技術(shù)。先計(jì)算多個(gè)場(chǎng)景下得多種規(guī)劃方案成本,然后根據(jù)樂(lè)觀決策法、悲觀決策法、最大后悔值決策法給出最優(yōu)方案。

劉建書(shū)[29]綜合考慮電力需求和電力供應(yīng)能力兩個(gè)方面,提出了一種新的網(wǎng)絡(luò)方法——Petri網(wǎng)。應(yīng)用Petri網(wǎng)算法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃,對(duì)于負(fù)荷側(cè)的需求和電網(wǎng)的供電能力,在系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)供電能力不足的情況時(shí),可適時(shí)地給出需要建設(shè)項(xiàng)目的內(nèi)容、地點(diǎn)和建設(shè)時(shí)間,這對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃具有重要的實(shí)際意義。

證據(jù)理論從不確定推理的角度,將客觀問(wèn)題中的不確定知識(shí)形式化后進(jìn)行推理和判斷,為計(jì)及電網(wǎng)規(guī)劃中的不確定性信息提供了依據(jù),在電網(wǎng)規(guī)劃中具有廣泛的應(yīng)用前景。顧繼、陳向民[30]探討了城市配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃中多容量組合變電站規(guī)劃問(wèn)題,并建立了優(yōu)化規(guī)劃數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用證據(jù)理論尋求最優(yōu)解。

除了以上新興電網(wǎng)規(guī)劃方法與模型,模糊理論、灰色系統(tǒng)方法也在電網(wǎng)規(guī)劃中找到了創(chuàng)新點(diǎn),并被證明實(shí)用。另外,隨機(jī)優(yōu)化算法、優(yōu)度評(píng)價(jià)法等方法也廣泛適用于電網(wǎng)規(guī)劃中,本文不一一舉例。

4 考慮電網(wǎng)規(guī)劃多個(gè)不確定因素的多目標(biāo)決策模型

即綜合性模型,往往研究一個(gè)電網(wǎng)規(guī)劃問(wèn)題不會(huì)單單考慮某一種不確定性因素,大部分國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)都將幾種不確定因素同時(shí)考慮進(jìn)去,本文將這種模型歸類(lèi)如下:

早期國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃問(wèn)題研究較多的是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)問(wèn)題,代表性的文獻(xiàn)有[11]、[31-32],這些文獻(xiàn)都不約而同提到了把線路容量、線路負(fù)荷、線路費(fèi)用綜合考慮的變電站-網(wǎng)架聯(lián)合規(guī)劃模型。

同時(shí)考慮新增發(fā)電機(jī)出力、負(fù)荷變化、供電成本的不確定性模型。文獻(xiàn)[33]運(yùn)用不確定規(guī)劃理論建立輸電網(wǎng)隨機(jī)期望值規(guī)劃模型,采用隨機(jī)數(shù)來(lái)描述新增發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)出力,新增節(jié)點(diǎn)負(fù)荷變化值,新增線路造價(jià)的不確定性因素,利用Monte—Carlo仿真和改進(jìn)小生境遺傳算法求解模型。

同時(shí)考慮到電網(wǎng)投資、成本、可靠性的模型。文獻(xiàn)[34]提出了一種計(jì)及不確定因素影響的電網(wǎng)規(guī)劃多目標(biāo)模糊決策方法。該方法既考慮了投資最少、網(wǎng)損最小、可靠性最大及對(duì)環(huán)境影響最小等多重目標(biāo)。

從技術(shù)層面同時(shí)考慮發(fā)電機(jī)出力和負(fù)荷變化的模型。文獻(xiàn)[35]采用半不變量法針對(duì)節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)出力及負(fù)荷變化相互獨(dú)立的特點(diǎn),分別求出各節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)組和負(fù)荷功率的各階半不變量,由半不變量的可加性可計(jì)算到節(jié)點(diǎn)注入功率的各階半不變量,結(jié)合逐步擴(kuò)展法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。

同時(shí)考慮負(fù)荷、投資、電價(jià)等因素的模型。文獻(xiàn)[36]考慮了負(fù)荷、投資、電價(jià)等相關(guān)因素的模糊不確定性,提出了配電網(wǎng)的模糊負(fù)荷預(yù)測(cè)方法、模糊潮流算法和模糊優(yōu)化方法。

多目標(biāo)規(guī)劃(VMP)可以處理多個(gè)不確定問(wèn)題的規(guī)劃模型,將不同的不確定性問(wèn)題賦予不同的權(quán)重,通過(guò)決策矩陣評(píng)價(jià)各個(gè)規(guī)劃方案,得到最優(yōu)方案。例如文獻(xiàn)[37]將區(qū)間分析方法引入多屬性決策中,研究了基于區(qū)間的不確定多屬性決策問(wèn)題,并將其應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合評(píng)判決策問(wèn)題中。

電網(wǎng)規(guī)劃中對(duì)不確定性因素處理的綜合性模型大致可以分為以下幾種:

1)技術(shù)指標(biāo)綜合,即網(wǎng)架結(jié)構(gòu)問(wèn)題,綜合考慮線路容量、線路負(fù)荷、線路費(fèi)用的問(wèn)題的模型。

2)綜合考慮發(fā)電機(jī)處理和負(fù)荷的不確定性的綜合性模型。

3)經(jīng)濟(jì)模型,即綜合考慮經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)如成本費(fèi)用、收益、投資、電價(jià)等方面的模型。

4)技術(shù)、負(fù)荷、經(jīng)濟(jì)相融合的模型,這種模型中指標(biāo)綜合提取了技術(shù)、負(fù)荷、經(jīng)濟(jì)方面的因素。

5)通用性綜合模型,該模型中不確定因素的選取不固定,影響因素的個(gè)數(shù)和權(quán)重可以依據(jù)實(shí)際情況而定,然后通過(guò)綜合評(píng)價(jià)方法選定最佳規(guī)劃方案。

5 總結(jié)與展望

本文首先通過(guò)分析得到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是電網(wǎng)規(guī)劃中不確定性產(chǎn)生的最根本的原因,然后以電網(wǎng)規(guī)劃中不確定信息的表現(xiàn)為主線,詳細(xì)論述了分別處理這些不確定信息的模型與方法。通過(guò)總結(jié),本文將這些對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中的不確定性的處理模型大致分為以下幾類(lèi):

1)從不確定性信息的描述方法出發(fā),有模糊規(guī)劃、隨機(jī)規(guī)劃、灰數(shù)規(guī)劃以及盲數(shù)規(guī)劃模型等。

2)以某種或某幾種因素最優(yōu)(投資最小、費(fèi)用最小、網(wǎng)損最小、效益最大、可靠性最大、對(duì)環(huán)境影響最?。┙⒌碾娋W(wǎng)規(guī)劃模型。

3)在2)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新模型,如:逐步倒推法電網(wǎng)規(guī)劃方法、輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃模型、結(jié)合場(chǎng)景規(guī)劃的電網(wǎng)規(guī)劃、輸電網(wǎng)柔性規(guī)劃方法、結(jié)合逐步擴(kuò)展法的電網(wǎng)規(guī)劃模型。

4)應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃中不確定多屬性(多目標(biāo))的決策方法。

5)應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法(模型)。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這方面的研究發(fā)展迅速,筆者認(rèn)為今后這方面的研究發(fā)展有以下幾個(gè)方向:多屬性(多目標(biāo))決策模型,單純的考慮某種不確定因素已經(jīng)不能適合復(fù)雜的電玩規(guī)劃環(huán)境,同時(shí)考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素方面模型將會(huì)更加科學(xué)合理;智能電網(wǎng)的興起將對(duì)傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃模型產(chǎn)生重大的沖擊,今后的規(guī)劃模型順著智能電網(wǎng)的潮流發(fā)展,即更加注重智能化、實(shí)時(shí)性、信息化等特點(diǎn)。最后一個(gè)方向是更加新興的規(guī)劃模型,前文提到了場(chǎng)景規(guī)劃、矩陣?yán)碚摰膽?yīng)用、優(yōu)度評(píng)價(jià)等等,這些都是對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃模型很好的創(chuàng)新。

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