输电网规划综合评价指标体系研究_岳云力

第2卷第2期智能电网V ol. 2 No. 2 2014年2月Smart Grid Feb. 2014 文章编号：2095-5944 (2014) 02-0041-05 中图分类号：TM 72 文献标志码：A

输电网规划综合评价指标体系研究

岳云力, 黄毅臣, 韩锐

(国网冀北电力有限公司经济技术研究院，北京市西城区 100045)

Construction of a Comprehensive Index System for

Evaluating Power Transmission Network Planning

YUE Yunli, HUANG Yichen, HAN Rui

(State Grid Jibei Electric Economic Research Institute, Xicheng District, Beijing 100045, China)

ABSTRACT: The quality and effective operation of electric power network planning plays an important role in maintaining the safety and stability of power network. Therefore, it is necessary to develop a comprehensive evaluation index system and criteria for power transmission, so as to quantitatively evaluate the merits of the power network planning scheme. In this study, a comprehensive index system including specific indicators was constructed from technical and economical point, and the index system was used and validated by comprehensively evaluating a “Twelfth Five” main grid plan of an electric power company. The result indicated that the evaluation index system was reasonable and the “West Central East Network” plan of the company was feasible.

KEY WORDS：electric power network planning; electric power network evaluation; index system; analytic hierarchy process (AHP)

摘要：电网规划方案的优劣与实施程度对电网的安全稳定起着关键作用；因此有必要建立一套较为完整的输电网评价指标体系和评价标准，对规划方案的优劣进行量化评估。该研究从技术和经济两方面构建输电网规划综合评价指标体系的具体指标；并通过对某电网公司的“十二五”主网架规划进行综合评价，来使用和验证此评价体系。结果表明：该研究构建的输电网规划综合评价指标体系是合理的，该电网公司的“西环东网”输电网规划是可行的。

关键词：电网规划；电网评价；指标体系；层次分析法

0 引言

电网规划是一项复杂艰巨的系统工程，具有规模大、不确定因素多、涉及领域广的特点[1-3]，电网规划方案的优劣和实施程度对电网的安全稳定和适应发展水平起着关键作用。目前，电网规划仍存在规划方案主观性和随意性强、经济性差、不注重电网长远发展等问题，且缺乏行之有效的电网分析定量评估方法和决策依据；因此，有必要建立一套较为完整的输电网评价指标体系和评价标准，对规划方案的优劣进行量化评估，确定未来电网规划方向，找出电网安全隐患和薄弱环节，有针对性地进行改造和建设，使电网运行更加安全、可靠、经济，使电网发展更加适应地区社会和经济发展需要，以达到电网综合效益的最大化。本文从技术和经济两方面给出输电网规划综合评价指标体系的具体指标，通过对某电网“十二五”主网架规划的综合评价，验证输电网规划综合评价指标体系的合理性和某电网“西环东网”输电网规划的可行性。1 电网评价方法的研究现状

在常规的电网评价方法中，通常对待选方案就潮流分布、稳定水平、短路水平和经济比较4个方面进行分析比较和评价，但评价中主要采用定性的语言加以描述，显得过于粗糙[4]。有些文献采用某个单一指标或一个综合指标对满足一定约束条件的待选方案进行评价，如文献[5]，提出了一种基于风险度评价的配电网多目标灵活规划算法。这种方法的优点是考虑了各种不确定因素，适应性较好，可以对大量的方案进行评价；但由于目标函数单一，且约束条件不全面，无法对电网性能做出全面的评估。对电网性能方面开展研究的文献集中在可靠性方面，如：文献[6]提出了适用于电网规划的实用电网综合评价体系，提炼出了基于可靠性评估的电网规划数学模型和流程；文献[7]提出了衡量线路阻塞程度的指标，用于评价电网传输能力的不充裕性。随着电力市场的发展，相继出现了一些描述电力市场环境下电网性能的指标，如文献[8]，提出了

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区域间电网的最大输电能力(total transmission capability，TTC)、输电可靠性裕度(transmission reliability margin，TRM)和可用输电能力(available transmission capability，ATC)等指标。

对电网规划进行综合评价的文献并不多见，且大多数为高、中、低压配电网评价，如文献[9-12]等，对于220 kV及以上的主网架输电网络评价的文献很少，且存在部分指标意义不大或在实际电网中难以获得精确数据等问题。文献[13]对电网脆弱性评估及输电网网络拓展规划问题进行了深入研究，但没考虑风电等新能源的自身特性和发展规模所带来的社会效益和风险[14-15]。

综上所述，本文尝试从技术、经济两方面构建一个科学全面的评价指标体系，为电网规划的科学评价提供更多的参考建议。

2 输电网规划综合评价指标体系

2.1 电网规划评价流程和框架

电网规划评价过程包括评价指标设置和规划评价2个方面。在深刻分析电网和负荷特性的基础上，本研究选取一些有代表性、能够充分反映电网性能、便于计算和测量的指标，合理地选择指标的评估判据和评分标准，通过综合的评判决策方法，判断规划电网的优劣。具体流程如图1所示。

图1电网规划评价流程

Fig. 1 Process of power grid planning evaluation

依据指标体系设计的原则和思路，针对输电网的特点，将输电网规划综合评价指标体系分为技术指标和经济指标2个部分。技术指标包括电网发展速度和规模、电网安全与质量2个部分；经济指标包括电网发展效益、企业经营状况2个部分。该指标体系共有指标13项，体系框架如图2所示。

图2 输电网规划综合评价指标体系框架Fig. 2 Frame of comprehensive index system for evaluating transmission network planning

2.2 技术指标

1）统调最大负荷年均增长率。该指标为评估区域内现状年到规划年统调最大负荷年均增长率，反映区域的经济发展情况和最高电力需求增长情况。

2）单位电网规模支撑等效装机。该指标反映规划年单位电网规模(变电容量、输电线路)支撑电源装机规模情况。①单位变电容量支撑等效装机等于等效电源装机除以公用变电容量之和；②单位线路长度支撑等效装机等于等效电源装机除以线路长度之和；③等效电源装机等于规划直接接入该电压等级电厂装机容量与低电压等级水电、风电等汇集容量和交直流跨区跨省输入(输出)电力的总和(输入为正，输出为负)。

3）网络适应性指标。该指标指在输电网络正常情况下，同比例地增加各节点的负荷，直到有线路达到其极限容量为止。所增加的负荷大小代表了网络对负荷不确定性增长的适应性[16]。

4）容载比。该指标整体上反映某一区域电网变电容量对于负荷的供电能力。容载比是评估区