摘要:城市220kV电网分区运行已经实施多年，但是电网分区方案的制定一直缺乏科学的理论与方法，该文提出了基于联络通道开关状态的220kV电网分区优化方法，通过研究各分区之间联络通道的连接关系和开关状态，得到分区之间联络通道的运行方式和分区模式，建立以“分区负荷均衡性”为目标的优化模型，利用改进遗传算法求解得到220kV电网分区优化策略，最后对优化前后系统指标比对来说明优化分区方案的合理性。该文以实际电网为例进行计算，验证了所提方法的有效性。
关键词: 电网分区；分区供电容量；分区模式；改进遗传算法；联络通道
随着中国输电网架的不断发展，城市互联电网在有效缓解输电压力、增强系统稳定性和抵抗小扰动能力的同时，也不可避免的会遇到新的挑战。其中，500/220kV高低压电磁环网的出现和220kV系统短路电流水平升高即是两个显著问题。为打开高低压电磁环网，需调整电网结构，限制由系统互联和容量增大引起的短路电流水平升高问题，不能简单地采取更换断路器的方法，因此，需要调整电网结构对电网进行分层分区。
当前对电网分区与互联支援能力的研究主要针对具体省市或地区级电网，分析其分区供电的可行性和合理性，以及事故情况下的负荷转移能力。目前的研究大多基于简化的寻优判据确定较优可行方案集，然后综合潮流、设备容量约束等多方面影响，凭借工程经验做出定性判断[1-3]。而对电力系统决策者来讲，需要一种既包含工程经验又含有定量计算、可将定性的判断量化的供电分区与互联支援决策方法。现有可见的理论研究成果中，一般是在其中某一方面做出一定探索。文献[7]提出了分区供电可靠性的定义，并分别计算在有220kV上网电厂和无220kV上网电厂情况下，单座500kV变电站和多座500kV变电站带一片分区运行等多种组合方式下的分区最大可供电容量，在此基础上分析各种组合方式下的分区供电可靠性。但此文中定义的可靠供电只考虑了满足短路电流要求下的分区电网容量裕度这一个方面。文献[8]考虑短路电流水平与系统稳定性之间的相互制约关系，基于网络分析法建立分区电网的评价模型，并通过模糊综合评价从可行方案集中确定最佳限流运行方式。文中考虑了短路电流、暂态电压稳定性、静态稳定等因素，但并没有建立一个系统性的评价体系。同时，具体的电网区域划分方法在诸多相关文献中也鲜有提及。因此，尽管广大学术机构及电力相关部门对电网的分区运行与互联支援问题备加关注，均列为攻关课题，并做了许多卓有成效的研究及开发工作，但从上述不难看出现有的方法及策略在理论的完善性，工程的科学性与实用性上均存在问题。
作者：杨建林