简单的线性规划(最新6篇)

2023-11-17 05:10:06 范文 5次阅读 投稿:佚名

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简单的线性规划 篇一

《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》中明确指出高中数学教学的目的之一就是要培养学生“解决实际问题的能力”,其修订的重点就是要加强对学生创新能力和实践能力的培养,要求学生能应用数学语言表达问题,把所学数学知识去抽象、分析和解决带有实际意义或与生产、生活紧密相关的数学问题,形成应用数学的意识和能力。因此,培养高中生的数学应用意识是高中数学教学的重要目标。为了确实培养高中生的数学应用意识,新教材进行了许多改进,在引言或阅读材料中增加了很多实际生活中的案例,新教材新增的线性规划内容,不仅给传统的高中数学注入了新鲜“血液”,更给学生提供了数学建模、应用数学的机会, 为学生将来解决生产管理和经营活动中涉及到有关提高效率、节约能源、增加利润等问题中的最优化问题打好基础。

2 教学背景分析

2.1 教材分析。

本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学》人教A版必修5第三章《不等式》中3.3.2《简单的线性规划问题》 的第1课时。 主要内容是线性规划的相关概念和简单的线性规划问题的解法。线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法广泛应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面。简单的线性规划关心的是两类问题:一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成。 教科书利用生产安排的具体实例,介绍了线性规划问题的图解法,引出线性规划等概念,最后举例说明了简单的二元线性规划在饮食营养搭配中的应用。突出体现了优化思想表示一个方案;约束条件是一次不等式组;目标函数是线性的,求目标函数的最大值或最小值。熟悉线性约束条件(不等式组)的几何表征是平面区域(可行域).体会可行域与可行解、可行域与最优解、可行解与最优解的关系。

2.2 学情分析。

本小节内容建立在学生学习了二元一次不等式(组)及其应用,直线与方程的基础上,通过实例理解了平面区域的意义,并会画出平面区域,还能初步用数学关系表示简单的二元线性规划的限制条件将实际问题转化为数学问题,对于数形结合的思想有所了解,但从数学知识上看学生对于涉及多个已知数据,多个字母变量,多个不等关系知识接触尚少;从数学方法上看,学生对于图解法还缺少认识,对于数形结合思想方法的掌握还需培养。

2.3 教学目标。

2.3.1 知识与技能:了解二元一次不等式(组)的概念,掌握用平面区域刻画二元一次不等式(组)的方法,了解线性规划的意义,了解线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域和最优解等概念;理解线性规划问题的图解法;会利用图解法求线性目标函数的最值与相应最优解。

2.3.2 过程与方法:从实际问题中抽象出简单的线性规划问题,提高学生的数学建模能力,在探究的过程中让学生体验到数学活动中充满着探索与创造,培养学生的数据分析能力、化归能力、探索能力、合情推理能力。

2.3.3 情态、态度与价值观:在应用图解法解题的过程中培养学生的化归能力与运用数形结合思想的能力,体会线性规划的基本思想,培养学生的数学应用意识,体验数学来源于生活而服务于生活的特性。

2.4 教学重点和难点。

(1)教学重点:求线性规划问题的最优解

(2)教学难点:将求目标函数的最值问题转化为经过可行域的直线在y轴上的截距的最值问题

3 教法学法分析及教学思路

3.1 教法分析。

新课程倡导学生积极主动、勇于探索的学习方式,课堂中应注重创设师生互动、生生互动的和谐氛围,通过学生动手实践、动脑思考等方法探究数学知识获取直接经验,进而培养学生的思维能力和应用意识等。

本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探究相结合的教学方法。

(1)设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望;

(2)提供“观察、探索、交流”的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取直接经验。

(3)在教学中体现“重过程、重情感、重生活”的理念;

(4)让学生经历“学数学、做数学、用数学”的过程。

3.2 学法分析

在学法上,以学生探究为中心,以探究活动为主线,采用“小组合作探究式学习法”进行学习。

3.3 教学思路

本课以问题为载体,以学生为主体,以数学实验为手段,以问题解决为目的,多媒体为重要工具,激发学生动手操作、观察思考、猜想探究的兴趣。注重引导学生充分体验“从实际问题到数学问题”的建模过程,“从具体到一般”的抽象思维过程,从“特殊到一般”的探究新知过程。提高学生应用“数形结合”的思想方法的解题能力,培养学生分析问题,解决问题的能力,培养学生数学应用意识。

总体教学流程为:

1.创设情境―引入主题 2.深入探究―获得新知 3.应用举例―形成方法

4.反馈训练―巩固提高 5.知识小结―拓展引申

4 教学问题诊断分析

线性规划问题的难点表现在三个方面:一是将实际问题抽象为线性规划模型;二是线性约束条件和线性目标函数的几何表征;三是线性规划最优解的探求。其中第一个难点已经通过第一课时已基本克服;第二个难点线性约束条件的几何意义也在第二课时基本解决,本节将继续巩固;第三个难点的解决必须在二元一次不等式(组)表示平面区域的基础上,继续利用数形结合的思想方法把目标函数直观化、可视化,以图解的形式解决之。

将决策变量想x, y以有序实数对 的形式反映,沟通问题与平面直角坐标系的联系,一个有序实数对就是一个决策方案。借助线性目标函数的几何意义准确理解线性目标函数在y轴上的截距与z的最值之间的联系;以数学语言表述,运用数形结合得到求解线性规划问题的方法。

5 教学准备

5.1 普通高中课程标准试验教科书数学必修5及配套光盘

5.2 课件《简单的线性规划问题》

6 教学过程设计

7 教学反思

7.1 探究式教学是建构主义学习理论的一种教学实践模式。探究式课堂的特点是学生通过合作交流、自主探究获得新知识。

7.2 在问题情景探究中,利用《几何画板》创设了一个动态的数学实验室,让学生自己拖动鼠标操作,来改变a,b值,探究出一般性的结论。探究式教学与传统的接受式教学和训练式教学相比,更具问题性、实践性和开放性,将学生置身于动态、开放、生动的学习环境中,有利于学生的自主学习和自主探索,对培养他们的数学素养和创新精神,具有深远意义。

7.3 本课利用了信息技术,《powerpoint 2003》,《几何画板》等来设计探索情景,创造开放性学习环境,满足了不同学生的需要,体现个性化学习,目的是努力使每一位学生都能得到成功的体验,有效的促进不同层次学生的发展,培养学生的数学应用意识。

该节线性规划的教学,应注意以下几个问题

1.线性规划应用题条件,数据较多,如何梳理已知数据至关重要(以线定界,以点定面)

2.学生作图时太慢,没有使用尺规作图,找最优解时不会通过斜率比较分析。(用尺作图直观)

简单的线性规划 篇二

一、关于会议审查:

(一)设计竞选范围调整为二环线以内用地面积超过4公顷,二环线以外用地面积超过10公顷的修建性详细规划和单栋建筑面积超过5万平方米或建筑高度超过100米的单栋综合楼项目的建筑设计方案,按照竞选中标方案进行深化设计和报审的,原则上不再组织会议评审;农民安置项目和工业项目不进行设计竞选。

(二)用地面积超过2公顷、小于4公顷的建设项目,其总图和单体方案(含交通影响评价报告和管线综合)实行会议合并审查;其中工业项目不另审总图,凭我局用地规划管理处签章确认的总图直接进窗办理报建图审查,总图及单体的并联审查意见一并征求。

(三)用地面积不超出2公顷、建筑高度不超过50米的住宅小区以及建筑高度不超过100米、未临城市主次干道的住宅项目,经处例会审议后可不组织会议审查。

(四)凡符合简易程序适用范围的建设项目一般采用相关处室会签审查方式,如需召开会议评审,其总图和单体方案(含交通影响评价报告和管线综合)可一并审查,在完成会议评审或方案签报后直接进窗办理。

(五)涉及控规非重大调整(包括规划支路调整)的项目原则上不召开咨询会,由相关处室会签审查。

二、关于报建审查:

(一)已报市政府审定的项目,拟调整方案的容积率、建筑密度在规划要点核准范围内调整幅度不超过5%,且建筑高度、立面效果和绿地率指标基本不变,经局领导同意,可直接进入项目报建阶段。

(二)净用地面积不超过3公顷的建设项目如容积率调整幅度不超过10%,不超出规划要点10%的,由相关处室会签审查,不再审总图;容积率调整不超出规划要点5%的,由经办处室直接办理。

(三)凡在道路上线资料有效期内申请规划要点及蓝线延期、建设用地规划许可证延期的项目和已取得蓝线及建设用地规划许可证的项目名称变更,可由我局用地规划管理处签审后转综合处(窗口)加盖局业务审查章,不另进窗办理。

(四)对历史遗留问题和主体竣工的违法建设补办项目,可根据实测结果在最新道路上线图(含现状地形叠加)手工绘制建筑定位红线图。

(五)已取得建设工程规划许可证(副本)的项目局部设计变更不涉及建筑占地面积改变或总建筑面积变化不超过3%的,经审查同意后可酌情免除放线、核面等手续;设计变更内容或调整范围较小,经审查,符合相关部门原审意见的,可不另征相关部门意见,直接进窗办理,一个阶段办结。

(六)已取得建设工程规划许可证(正本)的项目使用性质变更或局部调整不大的,可由经办人直接提交处例会讨论,在落实处例会意见后,直接进三阶段办理。

(七)如建设项目实际建设情况与我局审批图纸有极小微差,确需我局予以认定办理产权的,可由我局建筑规划管理处和法规处共同签审后转综合处(窗口)加盖局业务审查章,不另进窗办理。

(八)住宅小区建筑环境设计审查范围按用地面积超过3公顷控制(3公顷及以下项目如对临街建筑夜景亮化有特殊要求的,附建筑夜景亮化设计专篇随三阶段建筑卷一并报批存档)。

简单的线性规划 篇三

[关键词]电网规划;特点;方法

中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0273 -01

电网规划的目标是寻求最佳的电网投资决策,以保证整个电力系统的长期最优发展。其目的是根据电网发展及负荷增长情况合理地确定今后若干年的电网结构,使其既安全可靠又经济合理。电网规划的基本原则是在保证电力安全可靠地输送到负荷中心的前提下,使电网 建设和运行的费用 www.paomian.net 最小。

1.电网规划的特点

电网规划是电力系统规划的重要组成部分,其任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构,以满足经济、可靠地输送电力的要求。其研究的内容包括网架规划、无功规划、稳定性分析及短路电流分析。电网规划可分为输电网规划和配电网规划两类。另外,按规划期长 短可分为短期规划、远景规划和长期规划3种。短期规划研究主要用于制定较短水平年如5年的网络扩展计划,确定详细的网络结构方案;远景规划研究一般针对一个较长水平年如20~30年,它通过对未来各种发展情形的分析,给出根据环境参数进行技术选择的一般原则;长期规划研究介于两者之间,它用于电网10~20年发展规划方案的制定。

2. 电网规划的常规方法

2.1⒎⑹接呕方法。启发式优化方法是一种以直观分析为依据的算法,通常是基于系统某一性能指标对可行路径上的一些参数作灵敏度分析,并根据一定的原则选择要架设的线路。启发式方法又分为逐步扩展法和逐步倒推法。

2.1.1逐步扩展法是根据灵敏度分析的结果,以最有效的线路加入系统逐步扩展网络。逐步倒推法是将所有待 选线路全部加入系统,构成一个冗余的虚拟网络,然后根据灵敏度分析,逐步去掉有效性低的线路。启发式方法的优点是:①简单、直观、灵活、计算量小、计算时间短;②易于同规划人员的经验相结合;③应用方便,相对数学方法能够较为准确地数学模拟电力行为。缺点是:①无法严格保证解的最优性;②不能很好地考虑各阶段各架线决策间的相互影响。

2.1.2灵敏度方法。灵敏度方法是最早使用的启发式方法,基本思想是以某种有效性指标与决策变量的灵敏度关系作为启发式的准则,从待选线路中选出当前最有效的线路作为选中的架线。该方法的优点是:①原理简单,实现方便;②易于同规划人员的经验相结合;③不需要考虑收敛问题,简单易行。缺点是:①只计算一条线路的指标,没有计及线路之间的相互影响;②从全局的角度确定架线方案,无法得到全局最优;③需 要大量的灵敏度计算。

2.1.3遗传算法。遗传算法是电网规划采用的一种新的优化方法,它根据优胜劣汰的原则进行搜索和优化,可以考虑多种目标函数和约束条件,特别适合于整数型变量的优化问题。遗传算法利用简单的编码技术和进化机制将规划问题抽象为纯数学问题,便于同时处理整数变量和连续变量,对于大型电网规划问题不需要分解处理,直接将网络的运行计算结果计入评价值,避免了由于分解或线性化造成的误差。遗传算法的优点是:①操作简单,通过交叉和变异等逐步完成进化,最终逐步收敛到最优解完成进化,相对灵敏度分析、线性规划等数学方法更便于执行;②多点寻优,不受搜索空间 的限制性约束,不要求连续性、导数存在、单峰等假设,可以考虑多种目标函数和约束条件,使其在解决电网规划这种多目标、多约束、非线性、混合整数优化问题中得到广泛应用;③遗传算法在获得最优解的同时也能给出一些次优解,这为规划人员根据实际情况改变规划方案提供宝贵信息,弥补了数学规划只能求得单解的不足;④适于解决组合优化问题;⑤能以较大概率 找到全局最优解。缺点是:①和算法收敛有关的控制参数,如种群规模、交叉率和变异率等还有待于进一步研究;②在参数选取不当时,有收敛到局部最优点的可能性;③计算速度慢。

2.2数学优化方法

数学优化方法是对电网规划问题作数学描述,并处理成有约束的极值问题,然后利用最优化理论进行求解。数学优化方法虽然理论上可以保证解的最优性,但通常计算量过大,实际应用中有许多困难。主要原因是:第一,电网规划中要考虑的因素很多,而且问题的阶数也很大,因此建立模型十分困难,即使建立了模型,也很难求解;第二,实际中的许多因素不能完全形式化,通常需要对原问题的数学模型作简化处理,因而可能丢失最优解。

2.2.1整数规划法。1974年,Lee 等人把输电网络规划表述为一系列的0-1整数规划问题,并利用0-1隐枚举法进行求解。整数规划法的优点是:①对解决小规模的问题效果较好;②采用0-1隐枚举法,使得整数规划问题在0-1整数规划的基础上有了很大改进,并大大减小了整数规划的规模。缺点是:①当规划变量个数增加时,会遇到“维数灾”问题;②当待选 线较多时,计算时间较长。模糊规划是具有模糊参数的一类不确定性规划,它不仅涉及到非 线性规划的复杂算法,还用到模糊 数学的理论和方法。

2.2.2模糊规划法。模糊规划法采用严密的数学理论处理模糊性问题,较适合于求解不同量纲、相互冲突的多目标优化和综合评判问题,最后的目标通常不是某一指标达到最优,而是最大的综合满意度。在模糊规划模型中,通过模糊化处理各种不确定性数据,并通过模糊规则来描述输入输出之间的关系,为模糊规划提供数据。模糊规划法之所以能用于电网规划的原因在于规划中有许多不确定性的因素存在。该方法的优点是:①能够处理不具有随机性的不确定性问题;②提供了对研究对象多种属性的选择方案;③能够处理规划过程中现象和因原诸方面的表示模棱两可的问题;④算法简单易行,易于在计算机上实现。缺点是:①在线处理能力差;②需用其它模糊算子进行模糊优化,当引入其它模糊算子时,势必又导致其模型变成非线性,从而影响计算效率。模糊规划法是目前电网规划中研究的最充分的一种方法。灰色理论是描述信息不全造成 的不确定因素的工具。该理论最初 被应用于电网规划的负荷预测,后来用于变电站选址及规划方案的选择。

3.结语

电网规划是电力系统规划的重要组成部分,也是电网更新改造的依据。合理地进行规划可以获得巨大的社会效益和经济效益,因此,电网规划方法尤为重要。经过多年来不懈地研究和发展,智能优化算法发展十分迅速,在电网规划领域取得重大的进展。另外层次分析法以其能解决多准则、多目标决策问题的特点跻身电力行业,在电网规划的决策方面发挥了较好的作用。

参考文献:

简单的线性规划 篇四

[关键词]非线性规划 惩罚函数法 磨光法

一、引言

惩罚函数法是求解约束型非线性规划的有效算法之一。但对具有不等式约束的非线性规划问题,常用的简单罚函数法存在缺陷。由于一般的简单罚函数在可行域边界点上不可微,因此给求解无约束优化问题的编程计算带来不方便。近年来,关于处理不可微优化问题的算法很多,但大多数算法是引入次梯度的迭代算法,理论推导复杂,局限性比较大,编程计算仍然不便。受文献[1-2]利用磨光参数处理不可微点技术的启发,提出求解约束型非线性规划的磨光惩罚函数法。文献[1]利用磨光参数获得了非光滑最优控制的差分解,文献求解了具有互补约束条件的优化问题,同样引进了磨光参数将不可微点近似处理为可微函数,逐步逼近真解。磨光惩罚函数法的基本思想是,在简单罚函数法的基础上利用磨光参数将非光滑罚函数近似为光滑函数,进一步采用可微函数的常规算法获得包含磨光参数的近似解,通过逐步细磨获得最优解。该方法避开了罚函数的不可微性,使编程求解更加初等化,简单化。

二、简单罚函数法和磨光参数

考虑具有不等式约束的非线性规划问题:

Min f(x) (1)

(2)

其中f(x),gi(x)是Rn上的连续的可微函数。实现这类约束问题求解的途径是由目标函数和约束函数组成辅助函数,把原来的约束问题转换成为极小化辅助函数的无约束问题。

定义辅助函数为下列形式:

是满足下列条件的连续函数

其中,的典型取法为,其中β≥1均为给定的常数,通常取为2。构造增广目标函数,得到外点罚函数算法[4-5](SUMT)。

算法1:(SUMT)

三、磨光罚函数法及其收敛性

值得说明的是,算法2:(S- SUMT)得到的解对应的目标值与算法1(SUMT)得到的解对应的目标值相同,但最优解不一定相同。然而,如果问题(1)(2)的解唯一,则两算法得到的最优解相同。

四、数值例子

考虑约束型非线性规划问题

五、结束语

由算例可以看出随着磨光参数的减小,在同样的惩罚因子下,其解逐步趋近于精确解。因此本文提出的磨光罚函数法(S- SUMT)是可执行的,有效的。更重要的是该算法避开了简单罚函数不可微的缺陷,使得原问题连续可微,有利于编程实现。

参考文献:

[1]Xiaojun Chen. Finite difference smoothing solutions of nonsmooth constrained optimal control problem[J].Numerical Functional Analysis and Optimization, 2005,26(1):49-68.

[2]Xinmin Hu, Daniel Ralph. Convergence of a penalty method for mathematical programming with complementarity constraints[J].Journal of Optimization and application,2004,123(2):365-390.

[3]Scholtes,S. Convergence Properties of a Regularization scheme for Mathematical Programs with Complementarity Constraints[J].SIAM Journal on Optimization,2001,11(4):918-936.

简单的线性规划 篇五

【关键词】 线性规划;函数;解题思路

一、 目标函数形如z=ax+by型:

例1 (2008.全国Ⅱ) 设变量x, y满足约束条件:y≥xx+2y≤2x≥-2,则z=x-3y的最小值是( )

A. -2 B. -4 C. -6 D. -8

解: 画出可行域图,由z=x-3y可得y=■x-■,所以-■表示直线y=■x-■的纵截距, 由图可知当直线过点A(-2,2)时,z的最小值是-8,选D.

二、 目标函数形如型:

例2 (2007.辽宁) 已知变量x, y满足约束条件x-y+2≤0x≥1x+y-7≤0, 则■的取值范围是( )

A. ■,6 B.(-∞,■]∪[6,+∞)

C. (-∞,3]∪[6,+∞) D.[3,6]

解: 画出可行域图,■表示可行域内的点(x,y)与原点连线的斜率,求得A(1,6),C(■,■),且求得KOA=6,KOC=■,所以■≤■≤6,选A.

三、目标函数形如z=abx+cy型:

例3 (2008.北京) 若实数x, y满足x-y+1≥0x+y≥0x≤0,则z=3x+2y的最小值是( )

A. 0 B. 1 C. ■ D. 9

解: 画出可行域图,令u=x+2y,当x=y=0时u最小为0,则z=3x+2y的最小值是1. 故选B.

四、 目标函数形如z=■型:

例4.已知x, y满足x≥04x+3y≤12y≥x,则■的取值范围是( )

A. [1,5] B.[2,6] C.[2,10] D.[3,11]

解: 画出可行域图,因为■=■=1+■,其中■可视作可行域内的点与点C(-1,-1)连线的斜率,且求得KCA=5,KCB=1,所以由图可知1≤■≤5,所以3≤■≤11选D.

五、 目标函数形如z=■型:

例5. 已知x,y满足x+2y-2≤0x≥0,y≥0, 求z=■的最大值和最小值。

解: 画出可行域图,目标函数的几何意义是可行域的点(x,y)与点C(1,1)的距离,由图形易知点C与可行域内的点O(0,0)和A(2,0)的距离最大为■,而z的最小值是点C到直线x+2y-2=0的距离■,所以zmax=■,zmin=■

变式 已知x,y满足约束条件,求z=x2+y2的最大值和最小值,

简单的线性规划 篇六

关键词:配电网 网格化 接线方式

0引言

配电网接线方式的选择与配电网架的可靠性、经济性和可实现性密切相关。在开展配电网网格化规划的背景下,通过选择合理的网格目标接线及优化方式,确定了网格规划的原则和改造途径,为最终实现网格化供电奠定了基础。

1背景介绍

1.1配电网网格化规划

网格化规划是指将供电区域按照道路或者地理分界划分为相对独立且不重叠的供电网格,以供电网格为基本单元,将中压配电网构筑成目标网架的规划方法。供电网格内的各条主供线路只为该供电网格内的负荷供电,从上级变电站到该供电网格内沿途不带任何负荷。通过网格化规划,可将一个复杂的区域配电网划分为若干简单、清晰的细分片区,打破配网网架"原生态"式的无秩序发展的状态,完善和优化网架结构、提升配电网可转供电率和标准化接线率。

1.2国内外主要接线方式

1.2.1新加坡配电网接线方式

新加坡配电网(66/22kV)采用以变电站为中心的"花瓣形"接线,每个"花瓣"为同一变电站不同变压器之间的环网线路。正常运行的时候采用的是两台变压器提供的两个电源为并列运行。环网不同电源变电站的花瓣间设置1~3个备用联络,开环运行。新加坡配电网花瓣式接线如图1所示。该接线方式的优点是供电可靠性高,可满足N-1-1安全准则;缺点是线路利用率低,为50%,且系统短路电流水平较高,二次保护配置比较复杂。

1.2.2香港中电配电网接线方式

香港中电的配电网11kV出线平均每3~4条相互形成一个环网,合环运行,线路满足N-1,2个环网之间设置联络断路器,配电开关房之间采用差动保护系统预防电缆故障,配电变压器用短路电流保护系统。因此,在中压配电线路发生故障时,纵差保护能实现就地隔离故障线路,使其分列运行,实现不间断供电。中电电网结构如图2所示。该接线方式的优点是供电可靠性高,满足N-1安全准则,线路利用率高,可达75%;缺点是线路N-1-1时会损失部分负荷。

1.2.3国内主要配电网接线方式

新加坡和香港负荷发展平稳,配电网趋于成熟,配网接线方式标准统一,自动化程度和供电可靠性高。反观国内,配电网情况十分复杂,负荷分布和发展地域差异十分明显,配电网接线方式类型繁多,一般采用开环运行方式,主要有单辐射、双环网、单环网、两供一备、三供一备、多分段多联络等,各种接线方式在可靠性和经济性上各有特点。

针对笔者所在区域,配电网为10kV电压等级,且电缆化程度较高,本文将通过对几种10kV电缆系统标准接线方式分析,在配电网网格化规划下,确定供电网格的目标网架和优化方式。

2几种 10kV电缆系统标准接线方式分析

2.1单环网接线方式

单环网通过一个联络开关,将来自不同变电站或相同变电站不同母线的两条馈线连接起来。任何一个区段故障,合联络开关,将负荷转供到相邻馈线,完成转供,可靠性为N-1,设备利用率为50%。适用于负荷密度不高、 一般可靠性要求的区域。单环网接线方式如图3所示。

单环网具有结构简单及较好的构建可控性特点,但由于其线路的利用率偏低,不可作为高负荷密度供电区域的目标接线。

2.2N供一备(N≤3)接线方式

所谓N供1备接线方式,就是指N+1条线路连成环网,其中有1条线路作为公共的备用线路。非备用线路满载运行,若有某1条运行线路出现故障,则可以通过线路切换把备用线路投入运行。该种模式随着"N"值的不同,其接线的运行灵活性、可靠性和线路的平均负载率均有所不同,N值不宜大于3。其接线方式如图4所示。

实际采用时,尽量保证供电线路和备用线路来自不同电源点,进一步提高可靠性。两供一备模式线路理论平均负载率可达66%,三供一备模式理论线路平均负载率可以达到75%。

三供一备接线在实际运用中也不可避免的存在一些问题:一是受运行线路最高负载率的限制,实际线路平均负载率达不到75%的理论值;二是标准的三供一备只存在一个尾端联络切换点,转供电方式相对单一;三是三供一备要求控制的主节点数为6-8个,每个节点负荷容量控制在2000-3000kVA,当小用户较多时,导致每个主节点上的多个小用户放射接入,这些用户的供电可靠性降低。

但是总的来讲,三供一备接线方式非常适合在城市核心等高负荷密度地区采用,其线路结构简单,构建容易,组网灵活,能从单环网接线基础上依次增加第三条主供线路及备用线路实现或由二组单环网直接实现。

3网格化规划中目标接线的选择和优化

根据供电网格负荷发展的不同程度,将供电网格可划分为负荷成熟网格、负荷快速发展网格和负荷不确定网格,对于不同的发展阶段的网格,应选择不同的目标接线以及优化方式。

3.1负荷成熟网格

对于负荷成熟网格,在梳理并固化线路运行方式的前提下,确定现状联络点的类型和作用,并将网格内的负荷按照三供一备接线进行重组,直接改造为三供一备的目标接线模式,主供线路为负荷的自然增长预留一定的裕度(5%~10%左右)。

3.2负荷快速发展网格

对于负荷快速发展网格,应结合变电站资源、用户用电时序、市政配套电缆沟建情况、中压线路利用率等因素,按照投资最少、后期建设浪费最少的原则,逐步由单环网等标准接线模式向目标网架过度。以按三供一备接线规划远景网架的供电网格为例:

第一阶段,在负荷发展初期,可由远景规划的两回主供线路形成单环网供电;第二阶段,随着负荷的发展,当形成的单环网的两回主供线路平均负载率超过40%时,可新建第三回主供电源,形成三供网络;第三阶段,负荷发展逐渐成熟,三供网架已不能满足互相转供电要求或平均负荷率超50%,可建设公共备用线路,形成目标接线。

3.3负荷不确定网格

对于负荷不确定网格,由于市政规划暂不明确,无法确定负荷增长点的区域,宜结合负荷发展情况,按照单环网构建标准接线。随负荷的发展,当形成的单环网的两回主供线路平均负载率超过50%时,可就近与另一组单环网形成三供一备。

4 结论

单环网、N供一备接线方式具有结构简单,构建容易,组网灵活的特点,可作为配电网网格化规划中供电网格的目标接线,根据供电网格负荷发展的不同程度,确定了负荷成熟网格、负荷快速发展网格和负荷不确定网格的目标接线以及优化方式。

参考文献

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