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基于电网脆弱性的多目标电网规划电网是现代社会电力供应的重要基础设施，具有关键作用。
电网的规划过程中存在一定的脆弱性，即在一些特定场景下，电网可能无法正常运行，导致电力供应中断。
基于电网脆弱性的多目标电网规划成为了研究的热点。
电网规划需要考虑到电力供应的可靠性。
在设计电网时，需要考虑到供电可靠性的指标，如中断频率、中断持续时间等。
通过合理的规划，可以降低电网的脆弱性，提高供电可靠性。
为了实现这一目标，可以采用多层次电网架构、多回路供电等措施来提高电网的可靠性。
电网规划还需要考虑到电网的安全性。
电网的安全性包括对外来攻击的抵抗能力以及自身的安全运行能力。
在规划电网时，需要考虑到电网的防护措施，如防止黑客攻击、保障电网设备的安全运行等。
还可以通过增加备用设备、加强电网监测等手段来提高电网的安全性。
电网规划需要考虑到电网的可持续发展。
随着经济的发展和电力需求的增加，电网需要有足够的潜力来承载未来的负荷。
在规划电网时，需要考虑到电网的扩展性和可调节性。
可以采用灵活的电网架构、可调节的电力传输线路等措施来提高电网的可持续发展能力。
电网规划还需要考虑到电网的经济性。
电网的规划需要合理配置电网设备和资源，以实现最佳的经济效益。
可以通过优化电网结构、降低投资成本等手段来提高电网的经济性。
还可以考虑到电网的运营和维护成本，以进一步提高电网的经济性。
基于电网脆弱性的多目标电网规划需要全面考虑电网的可靠性、安全性、可持续发展性和经济性。
通过合理的规划和设计，可以降低电网的脆弱性，提高电网的综合性能，确保电力供应的可靠和稳定。
电网规划还需要与电力市场的发展相结合，以适应不断变化的能源需求和技术发展。
基于电网脆弱性的多目标电网规划摘要：综合考虑电网结构脆弱性，电网扩建投资成本和年运行费用，搭建了多目标电网规划模型．模型中结合经济性因素对电气介数指标进行了改进，基尼系数对支路电气介数均匀度的评估可以有效的衡量电网规划方案下的结构脆弱性大小。
基于协同进化算法，结合模糊理论对模型求解，通过Garver6节点系统算例验证方法的可行性。
仿真结果表明文章所提出的模型可行，对于电网扩建和规划具有重要的参考价值。
关键词：电网结构；电网运行；对策电网规划是电力系统研究领域中的一个重要环节，随着智能电网建设的推进和电力系统规模的不断扩大，电网规划面临着新的挑战。
近年来，电力系统大停电事故的频繁发生，造成了重大的经济损失和社会影响，引起了人们对电网安全稳定运行问题的关注。
研究电网连锁故障的传播机理以及电力网络的脆弱性评估，对规划建设坚强的电网将具有指导和借鉴意义。
基于复杂网络理论的大型电力系统脆弱性评估就是通过对大型电力系统拓扑特性的研究和故障仿真来探索电网中连锁故障传播的内在机理。
将复杂网络理论分别应用于美国、意大利电网，分析了电网结构的脆弱性，并且探讨了连锁故障的发生机理。
将线路的权重定义为线路的电抗，提出了使用带权重线路介数作为脆弱线路指标的辨识方法。
在智能电网条件下，电网规划需考虑环境保护、大量可再生能源的接入、电力系统脆弱性评价、大电网的安全等方面的要求。
这些具有不同侧重点的规划要求相互联系，有的互为矛盾，而多目标电网规划成为协调好多个规划目标的实现手段。
多目标电网规划的传统求解思路是把多个目标函数整合成单目标函数，将多目标优化问题转化为单目标优化问题，利用较为成熟的单目标优化方法，如多目标权重法、分层优化方法、模糊评价法、模糊集对分析方法等进行求解。
1电网结构脆弱性分析1.1电网均匀性及其影响因素1.1.1电网均匀性概念均匀性是指物质之间一种或多种特性相关的具有相同结构或组成的状态，是物质的一种基本状态属性。
基于电网脆弱性的多目标电网规划电网是现代社会的重要基础设施，它负责输送电力，保障人们的生活和工作。
电网系统也面临着种种挑战，最大的挑战之一就是脆弱性问题。
电网脆弱性指的是电网系统在遭受天灾、人为破坏或技术故障等情况下，容易发生故障并且很难迅速恢复正常运行的特点。
为了解决电网脆弱性问题，需要进行多目标电网规划，从而提高电网的稳定性和韧性，保障电网系统的可靠运行。
多目标电网规划是一项复杂而重要的工作，它需要考虑多种因素，包括电网系统的可靠性、经济性、环保性等。
而基于电网脆弱性的多目标电网规划则是在这些基础上，更加注重提高电网系统的韧性和应对能力。
基于电网脆弱性的多目标电网规划需要考虑电网系统的可靠性。
电网系统的可靠性是指系统在各种外部干扰和内部故障的情况下，依然能够保持正常的运行。
为了提高电网系统的可靠性，需要建立多个互相独立的输电通道，这样即使某个通道发生故障，其他通道仍能继续为用户供电。
在多目标电网规划中，需要考虑如何合理规划输电线路和变电站，以确保系统在面对故障时有备用方案，并在最短时间内恢复正常供电。
基于电网脆弱性的多目标电网规划还需要考虑电网系统的经济性。
传统的电网规划往往只考虑建设成本和运行成本，而忽视了在面对脆弱性问题时的应对成本。
基于电网脆弱性的多目标电网规划需要综合考虑这些成本，并采取合适的措施来提高系统的韧性，减少因脆弱性引起的损失。
可以考虑在重要的输电通道上建设备用电源或者采用智能开关技术，以减少故障发生时的影响范围。
可以通过合理的运营方式和市场机制，鼓励各个电力公司共享输电设施和资源，提高系统的整体效益。
基于电网脆弱性的多目标电网规划还需要考虑电网系统的环保性。
随着人们对环保的重视，电网规划不仅需要保证系统的可靠运行，还需要减少对环境的影响。
在多目标电网规划中，可以通过合理选择输电线路的走向，减少对自然资源的占用，同时也可以采用智能化的设备和技术，提高能源的利用率，降低对环境的负面影响。
面向电网韧性提升的电力调度优化模型及其评估方法一、引言近年来，全球能源需求的不断增长和能源供应的不稳定性，使得电力调度优化成为实现电网韧性提升的重要研究方向之一、电力调度优化旨在合理安排电力系统运行时的电力输出和消耗，以最大程度地保证电力系统的可靠性和效益。
本文将介绍一种面向电网韧性提升的电力调度优化模型，并阐述其评估方法。
二、电力调度优化模型电力调度优化模型是一种数学模型，用于解决电力系统中的电力调度问题。
在面向电网韧性提升的背景下，电力调度优化模型需要考虑以下几个方面：1）电力供需平衡：根据电力系统的负荷需求和可用电源，通过最优化算法确定合适的电力输出和消耗方案。
2）电力网络韧性：考虑电力系统中潜在的故障和异常情况，通过合理安排电力系统的电力调度，减少故障影响，并提高电力系统的韧性。
3）可靠性保证：在电力调度过程中，需要考虑电力系统的可靠性，即在故障和异常情况下，能够保证电力系统的正常运行。
三、评估方法为了评估电力调度优化模型的效果，可以采用以下几种方法：1）韧性评估指标：通过定义一些韧性评估指标，来衡量电力系统在故障和异常情况下的韧性水平。
常用的韧性评估指标包括电力系统的可靠性、灵活性、可恢复性等。
通过对比不同电力调度优化模型的韧性评估指标，可以评估模型的韧性提升效果。
2）仿真实验：通过建立电力系统的仿真模型，模拟电力系统在不同情况下的运行状况。
然后，将不同电力调度优化模型应用于仿真模型，并对比其在不同情况下的性能表现。
通过仿真实验，可以评估电力调度优化模型的可行性和效果。
3）案例分析：选取一些典型的电力系统案例，应用不同的电力调度优化模型进行分析和比较。
通过案例分析，可以评估电力调度优化模型在实际电力系统中的应用效果，并提出改进意见和建议。
四、结论本文介绍了一种面向电网韧性提升的电力调度优化模型，并提出了评估方法。
该模型通过考虑电力供需平衡、电力网络韧性和可靠性保证等因素，能够有效地提高电力系统的韧性水平。
面向电网韧性提升的电力调度优化模型及其评估方法研究面向电网韧性提升的电力调度优化模型及其评估方法研究随着社会的不断发展，电力系统已经成为现代社会不可或缺的一部分，对于保障人民生活和经济发展具有极为重要的作用。
然而，电力系统在面对自然灾害、恐怖袭击等突发事件时，会受到影响，进而影响到整个社会的正常运行。
为了提高电力系统的韧性，在突发事件发生时能够快速恢复，需要面向电网韧性的电力调度优化模型及其评估方法进行研究。
一、电力调度优化模型电力调度优化模型是指在满足电力需求的前提下，通过优化电源的运行方式和电网的运行状态，实现电力系统的经济运行目标。
同时，考虑突发事件对电力系统的影响，面向电网韧性的电力调度优化模型需要增加以下内容：1. 考虑电源的多样性和分布，增强电力系统的韧性。
2. 引入可再生能源，提高电网的可持续性和抗干扰能力。
3. 考虑电力系统内部和外部的交互作用，以及不同区域之间的互动关系，增强电力系统的抗风险能力。
4. 引入风险评估和应急响应机制，提高电力系统的反应速度和灵活性。
针对以上问题，研究人员可以通过建立数学优化模型来实现面向电网韧性的电力调度优化。
在优化模型中，需要考虑多种因素，包括电源的多样性、能源的可再生性、风险评估、应急响应机制等。
通过对这些因素进行权重分配和约束条件设置，可以制定出符合实际情况和经济运行目标的电力调度方案。
二、评估方法研究为了确保面向电网韧性的电力调度优化方案的有效性和可行性，在方案实施前需要进行评估。
评估方法主要包括以下几方面：1. 经济效益评估：评估面向电网韧性的电力调度优化方案的经济效益。
包括成本降低、环境污染减少、能源利用率提高等方面。
2. 风险分析评估：评估电力系统在突发事件下的抗风险能力，分析突发事件对电力系统的影响和后果。
3. 灵活性评估：评估面向电网韧性的电力调度优化方案的灵活性和可调性，以及在应急响应时的反应速度。
4. 操作可行性评估：评估方案的操作可行性和实现难度，以及需要改善的方面。
基于电网脆弱性的多目标电网规划近年来，电网规划与管理变得越来越重要，特别是考虑到电网脆弱性的多目标电网规划。
电网脆弱性是指电力系统在面对内外部干扰和故障时，容易产生运行不稳定、失效和瘫痪等严重后果的特性。
脆弱性可以来自于电网的结构、组织、操作和管理等方面，如何基于电网脆弱性进行多目标电网规划成为了研究的焦点。
多目标电网规划是指在电网建设中，通过考虑多个目标同时优化来实现规划的过程。
这些目标可以包括电网的稳定性、可靠性、经济性、可持续性和环境保护等。
在考虑脆弱性的多目标电网规划中要解决的核心问题是如何建立电网脆弱性的指标体系和评价方法。
在电网脆弱性的指标体系建立方面，可以考虑以下几个方面的指标。
首先是结构脆弱性指标，主要是衡量电网节点和线路的重要程度和脆弱性。
其次是组织脆弱性指标，主要是衡量电网的控制和调度能力。
再次是操作脆弱性指标，主要是衡量电网的运行策略和应对能力。
最后是管理脆弱性指标，主要是衡量电网的规则和制度。
在电网脆弱性的评价方法方面，可以采用定性和定量相结合的方法。
定性分析可以通过专家经验和判断来评价电网的脆弱性程度。
定量分析可以通过建立脆弱性评价模型来计算电网的脆弱性指标值。
常用的方法包括层次分析法、模糊综合评价法和熵权法等。
在多目标电网规划中考虑脆弱性的问题是如何根据电网的脆弱性指标值来确定最优的规划方案。
可以通过建立脆弱性优化模型来解决这个问题。
这个模型可以将电网的脆弱性指标作为约束条件，其他目标作为优化目标，通过优化算法求解最优解。
常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
基于电网脆弱性的多目标电网规划是一个复杂的问题，需要考虑电网的结构、组织、操作和管理等方面的脆弱性指标。
通过建立脆弱性的指标体系和评价方法，并利用优化算法求解最优解，可以制定出更加稳定、可靠、经济、可持续和环保的电网规划方案。
这对于保障电网的安全运行和满足不断增长的用电需求具有重要意义。
考虑电网脆弱性的输电网扩展规划模型张弘历;李华强;王羽佳;王炫丹【摘要】基于电网脆弱性与均匀性理论,提出了电网全局结构与状态脆弱因子模型,用于衡量不同电网模型的脆弱程度.构建了综合考虑电网全局脆弱性、经济性与电网安全约束集的多目标电网规划模型.采用改进混沌交叉变异遗传算法进行优化得到最优规划方案.其中,针对多目标量纲不统一,权重不易定的问题,采用主成分析法对每代种群中个体进行综合评估,使评估结果更加客观可信.通过对Garver-6节点系统和Garver-18节点系统的仿真分析证明了所提模型的可行性和有效性.%Based on the theory of grid vulnerability and uniformity,this paper proposes global network structure and state vulnerability factor model,which is used to measure the vulnerability of different grid models.A multi-objective power grid planning model is established which considering the global power network vulnerability,economy and grid security constraint.The improved chaos crossover and mutation genetic algorithm is used to optimize the optimal planning.For the problem of multi-objective optimization,dimension is not uniform,the weight is not easy given,and the principal component analysis method is used for the comprehensive assessment of the population every generation,which makes the results more objective and credible assessment.The feasibility and effectiveness of the proposed model are validated by simulation results of Garver-6 bus system and Garver-18 bus.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2017(054)023【总页数】7页(P28-34)【关键词】均匀性;基尼系数;电网全局脆弱性;主成分分析法;输电网规划【作者】张弘历;李华强;王羽佳;王炫丹【作者单位】四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065;成都供电公司,成都610000;四川大学电气信息学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TM930 引言随着新能源和负荷的大规模接入，电力系统将面临着更多的不确定性。
传统以经济性与安全性为主导的电网规划体系［1-4］已不能满足现在电网建设的需求，亟需补充和完善［5］。
将电力系统脆弱性作为电网安全性与稳定性的延伸引入电网规划，将对规划建设坚强的电网将具有指导和借鉴意义［6］。
然而传统的电网脆弱性指：系统在遭受扰动或故障影响下，电网的电压水平和支路传输能力不断弱化的特性［7］。
故传统的脆弱性研究大都从电网元件的角度出发，仅仅考虑电网单一元件的相对脆弱性［8-10］，忽略了电网整体拓扑结构与全局运行状态脆弱性对电网经济与安全运行的影响，无法简单有效的衡量不同电网间的脆弱程度。
因此，本文提出了电网全局结构与状态脆弱性的概念，并将其有效的运用到电网规划中去。
现有研究［11-14］分别指出电网网络拓扑与系统潮流负载率的非均匀性是电网趋于自组织临界状态的重要原因。
当电网处于自组织临界状态时，任何微小的扰动都可能引发停电事故，甚至引发连锁故障，造成大面积停电［15］。
因此在输电网规划伊始就考虑电网结构与状态的均匀性是必要，它可有效阻止电网进入自组织临界状态，降低系统脆弱程度，防患于未然［16］。
但电网实际运行状况表明，仅从电网网络拓扑与系统潮流负载率的均匀性角度来衡量电网的脆弱程度是不合理的，它忽略了电力系统网络拓扑结构脆弱度与支路潮流负载率大小对电网运行状态的影响。
显然，高负载率下均匀的电网比低负载率下均匀的电网更脆弱。
可见，国内外相关研究大都从仅从电网均匀性角度出发，且搭建的评估模型不够完整，尤其在电网规划方面未见有深入研究和应用。
本文首先基于传统电网脆弱性评估方法，结合电力系统均匀性理论与经济学中的基尼系数指标，提出了电网结构与状态全局脆弱因子模型对电网全局脆弱性进行评估。
其次，在综合考虑电网经济性、电网结构全局脆弱因子、电网状态全局脆弱因子以及电网安全约束集的基础上构建了多目标电网规划模型。
然后，在求解过程中，先针对各目标量纲不统一，权重不易获取问题，本文采用主成分分析法，对每代种群中个体进行综合评估，再采用改进混沌交叉变异遗传算法优化得到最优规划方案。
最后，以Garver-6节点系统和Garver-18节点系统进行算理分析，证明了本文所提规划模型的合理性和有效性。
1 基尼系数模型基尼系数是20世纪初意大利经济学家基尼根据劳伦兹曲线定义的来判断收入分配公平程度的指标［17］。
如图 1所示。
图1 基尼系数曲线Fig.1 Gini coefficient curve实际劳伦兹曲线与绝对公平线所包围的面积为A，实际劳伦兹曲线与绝对不公平曲线所包围的面积为B。
定义基尼系数：从基尼系数的定义可知，基尼系数可以有效的用一个数值从整体上反应某系统分布的均匀程度，简单直观。
基尼系数越大代表该系统分布的均匀性较差；反之亦然。
但基尼系数只能衡量系统内部的均匀程度，忽略了系统个体大小差异的属性。
于是本文依据电力系统的网络拓扑结构与实际运行状态的属性差异，结合基尼系数指标构建了电网结构与状态全局脆弱因子模型用来衡量不同电网之间的脆弱性。
2 电网结构全局脆弱因子2.1 电网节点电气介数模型在现实中人们常常运用网络理论来简化描述复杂系统。
文献［18］指出电力系统作为一种典型的非线性复杂系统，结合复杂网理论与电力系统特性可将其简化为一个有向加权网。
其中，可以将节点按电网特性分为负荷、发电与联络节点3种。
传统复杂网络理论认为电网介数指标能有效地衡量网络拓扑中各节点在实际电网中的重要程度。
但该指标是建立在假设潮流在两节点之间只通过最短路径传输的基础上，显然不符合电网实际运行状况。
于是本文采用电气介数指标来衡量电网节点的重要度，具体模型见文献［7］。
2.2 全局结构脆弱因子如本章前文所述，节点电气介数科学有效的量化了节点在电网网络拓扑中的重要度。
节点电气介数分布的均匀程度能够有效的体现电网网络拓扑结构的均匀程度。
故本文首先基于基尼系数理论，建立电网的节点电气介数基尼系数指标，以衡量电网网络拓扑结构均衡程度。
但该基尼系数指标只能衡量节点重要度在电网中的分布情况，忽略了电网节点重要度大小不同的属性。
有可能造成节点重要度主要集中在高重要度区域的电网与主要集中在低节点重要度区域的电网基尼系数相同，电网脆弱性也相同的现象，这不符合实际电网运行情况。
文献［19］指出节点度能够有效的衡量节点在电网网络拓扑中的重要度。
基于此，本文运用加权平均节点度数对电气介数基尼系数进行修正得到电网结构全局脆弱因子。
定义如下：设节点度向量 D＝（D1，D2，…Dn），则节点的加权平均节点度：式中表示节点度数向量的1范数和∞范数。
分别代表了节点度的累加效应和最大节点度对电网全局结构脆弱因子的影响。
α，β为权重因子，且α＋β＝1；定义：由定义可知α≤β，这样可以有效的突出最大节点度对电网全局结构脆弱性的影响，避兔了平均值可能出现的魅蔽现象。
电网结构越均匀，各节点度越小，则加权平均节点度越小。
于是可以修正得到电网全局脆弱因子：式中Gn为节点电气介数基尼系数。
综上，根据加权基尼系数定义的电网全局结构脆弱因子综合体现了系统节点重要度分布均匀程度与节点重要度大小对电网结构脆弱性的影响。
模型更加科学有效。
2.3 全局状态脆弱因子电网支路潮流负载率可以有效地衡量潮流对各支路的占用情况。
支路潮流负载率的基尼系数能够有效的衡量系统运行状态的均匀性。
设支路i的最大有功传输容量为Pi max，系统运行时支路i的实际潮流负荷为Pi，可得支路i的负载率为：式中N为支路数。
建立电网各支路潮流负载率的基尼系数模型，求解电网状态分布基尼系数。
由前文分析可知，支路潮流负载率基尼系数只能衡量负载率在系统中的分布状态，忽略了各电网支路潮流负载率大小不同的差异。
有可能造成集中高负载率情况下的电网与集中低负载率情况下的电网基尼系数相同的，电网的脆弱性相同，这不符合电网的实际运行状况的。
为了避兔该种不合理情况的出现，文献［20］运用平均负载率对其进行修正，但可能会出现指标相互魅蔽的现象。
因此，本文类似于电网结构全局脆弱因子，本文采用加权平均负载率对负载率基尼系数进行修正得到电网状态全局脆弱因子。
设支路负载率向量η＝（η1，η2，…，ηN），则支路潮流的加权平均负载率ρf 为：式中是支路负载率向量的1范数和∞范数，分别代表了负载率的累加效应和最大负载率支路对电网全局状态脆弱性的影响；γ，λ为权重因子，且γ＋λ＝1，定义方式同前文所述，γ≤λ，可以突出重载线路对电网脆弱性的影响，因此可以有效地避兔指标的可能出现的魅蔽现象。
电网潮流越均匀，各支路负载率越低，则加权平均负载率越小。
于是可以得到电网状态全局脆弱因子为：式中G f代表电网支路潮流负载率基尼系数。
综上，根据加权基尼系数定义的电网全局状态脆弱因子综合体现了系统支路潮流负载率分布均匀程度与支路负载率大小对电网状态脆弱性的影响。
模型更加科学有效。
3 电网规划模型本文以新建线路为规划变量。
在满足各新建线路的回数约束ωi、电网安全约束集Xp以及电网正常运行约束的前提下，综合考虑了电网的投资建设成本C、线路运行网损成本P loss、电网全局结构脆弱因子Gl，O为违反安全约束惩罚量。
电网的扩展规划模型如下：其中，式（9）为目标函数向量；式（10）、式（11）为电网安全约束集。
相应的多目标函数如下：其中式（12）为规划方案的扩建投资贾用（万元），k1为资金回收系数；k2为工程固定运行贾率；Ω1为新建线路集合；ci为单位长度线路造价，li为线路i的长度；xi为线路i新建回路数；式（13）为系统可变运行贾用（万元），即年网损贾用，k3为年网损贾用系数；Ω2为网络中已有线路和新建线路的集合；r i为线路i 的电阻；Pi为正常运行方式下线路i输送的有功功率；式（14）为全局结构脆弱因子；式（15）为全局状态脆弱因子；式（16）为违反网络安全约束的惩罚项，Peni为第i种网络约束的惩罚系数；Hi为第i种网络约束的违反量。
