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浙江電力創新推出智能供電所經濟性模型
日期:2020-07-31 訪問次數: 字號:[ ]
  7月26日,位于浙江省金華市水亭畬族鄉的110千伏水亭輸變電工程施工現場一派繁忙的景象。施工人員正在檢查剛澆筑好的變電站主體是否存在缺陷,為下一步框架的搭建做好準備。與以往不同的是,110千伏水亭變的建設預算要明顯低于之前的其他工程,這是怎么一回事呢?

  2019年年初,國網浙江省電力有限公司提出智能供電所經濟性模型概念,將魚骨圖分析法、蟻群算法和加權范諾圖算法應用于輸變電工程建設、配網優化改造等工作,通過算法優化變電站選址、線路路徑,降低電力工程建設成本。今年在110千伏水亭輸變電工程建設中,智能供電所經濟性模型便發揮了作用。
  魚骨圖分析法:
  提前明確可能遇到的問題
  當前,國家電網公司提質增效專項行動深入開展,過“緊日子”的理念已經貫徹到供電公司的各項工作當中。智能供電所經濟性模型就是國網浙江電力標準成本模式的具體落地。
  在夏李村配網改造工程中,浙江金華供電公司運用智能供電所經濟性模型,以地理限制等因素為出發點,通過分析各種實際問題,計算出供電所供區范圍內的變電站、配電房、公變、線路的具體位置,再通過對比得出經濟性最優的建設方案。供電所還通過一些輔助手段盡量延長設備的使用期限,減少設備更新和替換,在最節約成本的情況下,達到最優的供電效果。
  影響某一區域電網發展的因素主要有電網結構、供電能力、供電質量、裝備水平、智能化水平、經濟性水平、適應性水平等7個方面。金華供電公司將這些方面比喻為“魚頭”,將每一方面中需要解決的問題比喻為“魚骨”,并采用問題型魚骨圖、原因型魚骨圖和對策型魚骨圖進行針對性分析。
  在夏李村配網改造工程實施前期,金華供電公司通過魚骨圖分析法來分析工程建設可能面臨的問題,將問題的特性與影響問題的因素按相互關聯性整理成層次分明、條理清楚的魚骨圖。隨后該公司通過算法,分析出夏李村配網改造工程的“魚頭”主要有供電能力及質量、裝備及智能化水平、經濟性及后期適應性水平等內容,供電能力及質量上的“魚骨”為接線模式不合理、供電半徑過長等;裝備及智能化水平上的“魚骨”為配電自動化覆蓋率低、配電通信網覆蓋率低、智能電表覆蓋率低等;經濟性及后期適應性水平上的“魚骨”為變壓器負載率偏低、線損偏高等。
  通過應用魚骨圖分析法,該公司得以提前明確工程可能出現的問題,改變了以往在項目進行過程中發現問題后再解決的方式,降低了人力、物力和時間成本。
  蟻群算法:
  讓線路架設更優化
  通過魚骨圖分析法得知,夏李村配網改造工程的核心問題就是線路架設的路徑問題。對此,金華供電公司采用蟻群算法加以解決。
  蟻群算法是一種隨機搜索尋優的智能方法。用螞蟻的行走路徑表示待優化問題的可行路徑,整個螞蟻群體的所有路徑構成待優化問題解的集合。路徑較短的螞蟻釋放的信息素較多,隨著時間的推進,較短的路徑上累積的信息素濃度逐漸增高,選擇該路徑的螞蟻個數也愈來愈多。最終,整個蟻群會在正反饋的作用下集中到最佳的路徑上,這條路徑就是最優路徑。
  按照傳統的設計方式,夏李村配網改造工程所需各類電纜及架空線路15.7千米、公變4臺、開關等配套物資若干,總造價為200萬元。金華供電公司通過蟻群算法,預先設置好線路架設過程中會遇到的人口密集區、交叉跨越區、水塘等,然后估計出每一個負荷中心的用電量,并逐一輸入到算法中,最終得到最優化的線路架設路徑、接線方式和供電半徑。
  這樣一來,多余的線路全部去掉,整個工程所需的線路長度降至9.8千米,所需公變降至2臺。線路節省了,線損也降低了,各種監測儀器的利用率也大幅提高,總造價壓縮至94萬元。
  加權范諾圖算法:
  變電站選址更合理
  變電站是供電線路的“源頭”,只有選好變電站的站址、確定了容量,才能更好地進行下一步的線路搭建。金華供電公司采用加權范諾圖算法,來確定新建變電站的最優選址。
  加權范諾圖算法是以圖論為基礎的算法。在計算幾何中,加權范諾圖算法被用來優化網格,可以使變電站的選址更加“均衡”,即可以照顧所有考慮到的因素,從而提高其利用率,降低后續投資成本。
  為提高夏李村文創小鎮的供電可靠性,金華供電公司計劃新建一座110千伏變電站。在變電站的選址過程中,金華供電公司采用加權范諾圖算法,賦予負荷分布的不均勻性、地形、地價等問題各自的“權重”,最后在所有可以選取的變電站站址中選擇一個“平衡點”。
  4月15日,110千伏水亭輸變電工程正式動工。選址不占用耕地及城鎮用地,無須花費大量的賠償款,且選址接近文創小鎮以及周邊幾個鄉鎮的工業園區,屆時需架設的供電線路長度較短。同時,線路廊道多為荒地或者沿公路架設,降低了后續建設成本,且避開了居民區和高大的建筑物,降低了外力破壞風險。
  來源: 中電新聞網 2020-07-31

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