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【摘 要】 在国民经济的发展之下，智能电网也得到了迅速的发展，与普通的电网系统相比而言，智能电网有着安全可靠、经济性高、友好互动、兼容性高的优势，其中，输电网络是电力输送的主要载体，也是智能电网的基础，在进行规划时，需要对不同的目标、量纲进行综合性考虑，而使用余弦排序来建立规划模型，使用遗传算法对该模型进行分析，就可以为多目标电网的规划提供良好的途径，本文主要从余弦理论的角度对智能电网条件下的多目标输电网规划进行分析。
【关键词】 智能电网条件;多目标输电网;规划
【Abstract】 with the development of the national economy， smart grid has been rapid development， compared with the ordinary grid system， smart grid has a safe and reliable， high economy， friendly interaction， high compatibility advantages， among them， transmission network is the main carrier of power transmission， and also the basis of the smart grid， in the course of planning， the need for different goals， dimensional comprehensive consideration， and use the cosine ranking to establish planning model， genetic algorithm is used to analyze the model， you can provide the way good for multi-objective power network planning， this paper mainly from the point of view of the theory of cosine of multi-objective transmission planning smart grid under the conditions of the analysis.
【Key Words】 smart grid; multi-objective transmission network planning
1、引言
智能电网有着安全可靠、经济性高、友好互动、兼容性高的优势，其中，输电网络是电力输送的主要载体，也是智能电网的基础，智能电网的特点决定在开展电网规划工作时，需要对不同的目标、量纲进行综合性考虑，多目标优化算法就能够很好的满足以上的需求，也可以为多目标电网的规划提供良好的途径。下面就针对智能电网条件下的多目标输电网规划进行深入的分析。
2、余弦排序理论
向量空间模型最早由Salton提出，初始目的就是为了将其应用在信息检索领域之中，向量空间模型的提出极大的方面了信息领域检索，用户在查询时只需要输入信息就能够检索出与文档的相似性，其理论基础就是利用检索文献向量夹角的余弦值进行判断，而智能电网条件下的多目标输电网规划就需要利用到余弦排序理论，还需要进行进一步的优化，这样才能够规划出最优的方案。
若某电网规划候选方案集是，电网规划优化目标指标集是，其中，方案对于指标评价为，方案集对于指标集评价矩阵为。考虑到各个目标函数都有着其相应的量纲信息以及计算方法，不同的目标函数量纲信息与计算方法都是不同的，为了将分析过程简化，就需要实现评价值的标准化，此时，评价矩阵简化为，其中，正向型指标处理方式如下：
，其中;（1）
逆向型指标处理方式如下：
，其中;（2）
不同目标函数权重系数能够直接体现出其重要程度，常见的计算方式包括α法、均差排序法、老手法等等，其中，信息熵能够定量性的描述出系统的无序化程度，也可以直接反应出整个系统的不确定度，考虑到以上的问题，本文使用熵确定权重，根据相关含义，第e个目标熵值如下：
;（3）
其中，，此时便可以得到第e个权重如下式所示：
;（4），其中且。
电网规划方案为，其中与（1）-（4）合并，就可以得出在电网规划方案中，其余弦值为：
;（5）
综合上式，可以得出评价方案与理想方案权余弦和值如下式表示：
;（6）
3、以余弦排序理论为基础的多目标输电网规划模型分析
3.1电网规划经济性分析
在分析电网规划经济性时，需要将新增线路资金投入情况看做整个电网的经济性指标，表达方法如下：
;（7）
在上式中，为方案中的第r个方案，为第S条线路的回线长度，为第S条线路的单位长度造价，t为线路走廊数。
3.2电网规划可靠性分析
对于电网供电可靠性需要利用缺电成本才能够实现定量描述，在描述过程中，系统缺电成本计算式如下：
;（8）
在上式之中，为系统负荷节点数量，为第r中负荷水平发生概率以及持续时间，为总体的负荷水平集，为节点i位置缺电成本，是第r中负荷水平节点i电量期望值。
3.3电网规划灵活性分析
ATC数值能够表示出网络的备用传输容量，其数值量越大，那么输电容量的裕度也就更加的理想，其负荷扰动能力与网络调度能力就更好，能够满足未来阶段下电荷的增长需求，如果ATC数值较小，那么就说明现阶段下网络输电线路负载运行情况较为严重，这也提示电力企业应该适当的增加投资，这样才能够有效满足用户用电量增长的需求，因此，本文也使用ATC来判断智能电网运行的灵活性。
在计算ATC的过程中需要满足一些原则，并符合商业性与技术性的要求，就现阶段来看，ATC计算方式有灵敏度分析法、连续潮流法、蒙特卡罗模拟法、最优潮流法等等，为了简化计算方式，本文使用分布因子法进行计算，计算步骤包括几个方面：
首先，需要确定好传输分配因子，传输分配因子就是增加单位传输时所对应的功率变化量，如果功率增量为正数，那么此时电源节点注入功率增加为1，如果功率增量为负数，那么此时电源节点注入功率增加为-1，此时，分配因子表达式如下：
;（9）
3.4电网规划适应性分析
在对电网进行规划的过程中，其支路允许线路回数会受到输电线路电磁环境、防雷特性以及绝缘配置等因素的限制，因此，在分析电网规划的适应性时，就需要使用支路可扩建回数与允许最大回数比例进行衡量。假如整个智能电网系统中共计条支路，每个支路线路数量共计为，且每个支路允许最大线路回数是，那么此时，支路扩展因子表达方式如下式所示：
;（10）
4、结束语
本文在智能电网条件下分析了多目标输电网规划的适应性、经济性、灵活性与可靠性，并使用余弦排序来建立规划模型，使用遗传算法对该模型进行分析，该种模式的合理性与有效性是十分理想的，该种计算方式也可以克服评价工作中出现的主观性，具有普遍适应性。
参考文献：
[1]苏浩益，李如琦.智能电网条件下的多目标输电网规划[J].中国电机工程学报，2012（12）
[2]Agarwal S K，Torre W V.Development of reliability targetsfor planning transmission facilities using probabilistic tech-niques-autility approach. IEEE Transactions on PowerSystems . 1997
[3]黄映，李扬，高赐威.基于非支配排序差分进化算法的多目标电网规划[J].电网技术.2011（03）
【关键词】 智能电网条件;多目标输电网;规划
【Abstract】 with the development of the national economy， smart grid has been rapid development， compared with the ordinary grid system， smart grid has a safe and reliable， high economy， friendly interaction， high compatibility advantages， among them， transmission network is the main carrier of power transmission， and also the basis of the smart grid， in the course of planning， the need for different goals， dimensional comprehensive consideration， and use the cosine ranking to establish planning model， genetic algorithm is used to analyze the model， you can provide the way good for multi-objective power network planning， this paper mainly from the point of view of the theory of cosine of multi-objective transmission planning smart grid under the conditions of the analysis.
【Key Words】 smart grid; multi-objective transmission network planning
1、引言
智能电网有着安全可靠、经济性高、友好互动、兼容性高的优势，其中，输电网络是电力输送的主要载体，也是智能电网的基础，智能电网的特点决定在开展电网规划工作时，需要对不同的目标、量纲进行综合性考虑，多目标优化算法就能够很好的满足以上的需求，也可以为多目标电网的规划提供良好的途径。下面就针对智能电网条件下的多目标输电网规划进行深入的分析。
2、余弦排序理论
向量空间模型最早由Salton提出，初始目的就是为了将其应用在信息检索领域之中，向量空间模型的提出极大的方面了信息领域检索，用户在查询时只需要输入信息就能够检索出与文档的相似性，其理论基础就是利用检索文献向量夹角的余弦值进行判断，而智能电网条件下的多目标输电网规划就需要利用到余弦排序理论，还需要进行进一步的优化，这样才能够规划出最优的方案。
若某电网规划候选方案集是，电网规划优化目标指标集是，其中，方案对于指标评价为，方案集对于指标集评价矩阵为。考虑到各个目标函数都有着其相应的量纲信息以及计算方法，不同的目标函数量纲信息与计算方法都是不同的，为了将分析过程简化，就需要实现评价值的标准化，此时，评价矩阵简化为，其中，正向型指标处理方式如下：
，其中;（1）
逆向型指标处理方式如下：
，其中;（2）
不同目标函数权重系数能够直接体现出其重要程度，常见的计算方式包括α法、均差排序法、老手法等等，其中，信息熵能够定量性的描述出系统的无序化程度，也可以直接反应出整个系统的不确定度，考虑到以上的问题，本文使用熵确定权重，根据相关含义，第e个目标熵值如下：
;（3）
其中，，此时便可以得到第e个权重如下式所示：
;（4），其中且。
电网规划方案为，其中与（1）-（4）合并，就可以得出在电网规划方案中，其余弦值为：
;（5）
综合上式，可以得出评价方案与理想方案权余弦和值如下式表示：
;（6）
3、以余弦排序理论为基础的多目标输电网规划模型分析
3.1电网规划经济性分析
在分析电网规划经济性时，需要将新增线路资金投入情况看做整个电网的经济性指标，表达方法如下：
;（7）
在上式中，为方案中的第r个方案，为第S条线路的回线长度，为第S条线路的单位长度造价，t为线路走廊数。
3.2电网规划可靠性分析
对于电网供电可靠性需要利用缺电成本才能够实现定量描述，在描述过程中，系统缺电成本计算式如下：
;（8）
在上式之中，为系统负荷节点数量，为第r中负荷水平发生概率以及持续时间，为总体的负荷水平集，为节点i位置缺电成本，是第r中负荷水平节点i电量期望值。
3.3电网规划灵活性分析
ATC数值能够表示出网络的备用传输容量，其数值量越大，那么输电容量的裕度也就更加的理想，其负荷扰动能力与网络调度能力就更好，能够满足未来阶段下电荷的增长需求，如果ATC数值较小，那么就说明现阶段下网络输电线路负载运行情况较为严重，这也提示电力企业应该适当的增加投资，这样才能够有效满足用户用电量增长的需求，因此，本文也使用ATC来判断智能电网运行的灵活性。
在计算ATC的过程中需要满足一些原则，并符合商业性与技术性的要求，就现阶段来看，ATC计算方式有灵敏度分析法、连续潮流法、蒙特卡罗模拟法、最优潮流法等等，为了简化计算方式，本文使用分布因子法进行计算，计算步骤包括几个方面：
首先，需要确定好传输分配因子，传输分配因子就是增加单位传输时所对应的功率变化量，如果功率增量为正数，那么此时电源节点注入功率增加为1，如果功率增量为负数，那么此时电源节点注入功率增加为-1，此时，分配因子表达式如下：
;（9）
3.4电网规划适应性分析
在对电网进行规划的过程中，其支路允许线路回数会受到输电线路电磁环境、防雷特性以及绝缘配置等因素的限制，因此，在分析电网规划的适应性时，就需要使用支路可扩建回数与允许最大回数比例进行衡量。假如整个智能电网系统中共计条支路，每个支路线路数量共计为，且每个支路允许最大线路回数是，那么此时，支路扩展因子表达方式如下式所示：
;（10）
4、结束语
本文在智能电网条件下分析了多目标输电网规划的适应性、经济性、灵活性与可靠性，并使用余弦排序来建立规划模型，使用遗传算法对该模型进行分析，该种模式的合理性与有效性是十分理想的，该种计算方式也可以克服评价工作中出现的主观性，具有普遍适应性。
参考文献：
[1]苏浩益，李如琦.智能电网条件下的多目标输电网规划[J].中国电机工程学报，2012（12）
[2]Agarwal S K，Torre W V.Development of reliability targetsfor planning transmission facilities using probabilistic tech-niques-autility approach. IEEE Transactions on PowerSystems . 1997
[3]黄映，李扬，高赐威.基于非支配排序差分进化算法的多目标电网规划[J].电网技术.2011（03）