CN107316113B - 一种输电网规划方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输电网规划方法及系统，其特征在于，包括以下内容：确定输电网每条线路的线路负载率；所述线路包括将输电网的线路根据网络结构和线路的传输特性划分后得到的电源送出线和主网架；通过输电网每条线路的线路负载率与每条线路相应的权重加权得到输电网的整体运行效率；根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本；采用本发明的方法规划的输电网规划方案相对于传统的输电网规划方案结构和规划均更具有合理性，能够缓解风电并网带来的弃风损失严重的问题，使输电网的运行效率和经济性达到综合平衡，可以广泛应用于电网规划技术领域中。

Description

一种输电网规划方法及系统
技术领域
本发明涉及一种输电网规划方法及系统，涉及电网规划技术领域。
背景技术
随着社会发展，社会用电需求持续增加，输电网在其中扮演着重要的角色，规划、建设和投资这样复杂的系统需要密集的技术和资金，不仅直接关系到输电网的安全、经济运行，还涉及到资源的配置和环境的影响，因此，输电网规划及设计工作将越来越受到业内外群体的关注。电力需求的快速增长是以往电力规划面临的核心问题，随着社会发展，电力需求增长的速度在全国不同的地区出现了分化，电力需求总量、结构和布局等也都出现了新需求，充分考虑新能源随机出力特点，提高输电网规划工作的针对性，必须放眼全局、统筹兼顾，才有可能探寻优化发展之路。在输电网中，作为输电网资产重要的组成部分，输电网承担着联系电源中心与配输电网、输送安全优质的电能、保证发电和用电以及两者间供需平衡的职能，伴随着输电网规模的不断扩大，输电网的结构也日趋复杂，因此对输电网的规划设计提出更严苛的要求，如何科学地评价并提高输电网的运行效率就是其中一项非常有意义的研究。输电网的运行效率是输电网设备资产管理的主要内容之一，不仅能够衡量输电网的运行水平，还能够体现现代输电网企业运营效益，如果输电网企业的运营能力不及输电网扩建速度，就会造成输电网运行效率的降低，因此，研究如何通过优化输电网的网架结构来提高输电网的运行水平，对发挥输电网最大经济效益和社会效益以及适应新能源快速发展具有实际的意义。
近年来，化石能源储量骤减，环境状况恶化，全球积极推进新能源的利用。中国的可再生能源发电发展速度很快，然而部分地区弃水、弃风或弃光现象仍很严重，政府和行业企业采取多项措施来促进新能源电力的消纳，这些新能源具有多变性、间歇性以及受地域环境影响大等特点，源动力的不可控性及输出特性的不稳定性给输电网的安全稳定运行造成不良影响，为此，国内外很多学者都在研究如何建立一套灵活的输电网以便更好地适应新能源出力的特点，保证大规模新能源并网后输电网可保持安全可靠地运行。为保证新能源发电规模的扩大及发电可靠性，必须高度重视维持系统平衡运行及新能源利用率的问题，据统计，2015年全球风力装机总容量为432.42GW，比去年增长17％；其中，中国装机总容量为129GW，占全球总量1/4(2005年时仅占 2.0％)，居世界首位；2015年中国风电产业增长速度加快，新增装机容量32.97GW，累计并网容量就高达137GW(截至2016年的上半年)。根据中国电力发展规划，预计到2020年风电装机容量将达到210GW，而且很有可能超过这一目标，随着风力发电等新能源在输电网总装机比例中的不断提升，且在输电网中以集中方式接入，新能源在中国能源战略中已占有十分重要的地位，无论是从电源形式还是从网架结构都更加多元化和复杂化。
近年来对输电网规划方案评价和系统分析，侧重于评价指标体系的建立、评价指标的量化模型及综合评估方法的研究，随着新能源接入容量的不断增加，考虑规模新能源接入的大输电网规划模型和高效寻优算法是目前亟待解决的问题，研究人员提出以满足风电利用率指标为约束的含风电源输电网规划模型以及风电接入下的输电网有功和无功扩展规划方法，但这类输电网规划模型大多较为简单，最终的输电网规划存在规划不合理、输电网的运行效率和经济性难以平衡等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种规划合理且能够兼顾输电网运行效率和经济性的输电网规划方法及系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种输电网规划方法，其特征在于，包括以下内容：确定输电网每条线路的线路负载率；所述线路包括将输电网的线路根据网络结构和线路的传输特性划分后得到的电源送出线和主网架；通过输电网每条线路的线路负载率与每条线路相应的权重加权得到输电网的整体运行效率；根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本确定输电网规划方案。
进一步地，电源送出线和主网架的线路负载率分别为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000021
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000022
其中，
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000023
为电源送出线的线路负载率；
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000024
为主网架的线路负载率；Pm为线路年最大输送电力；Pw为线路经济输送功率；Pe为线路稳定极限功率。
进一步地，输电网中不同线路(i，j)的权重ωij为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000025
其中，Vl为所有线路节点的集合；潮流介数Fij＝δijKij；潮流系数δij＝Pij/Pijmax，Pij为线路(i，j)实际传输的有功功率；Pijmax为线路(i，j)传输的有功功率的极限值；Kij为计及有功功率因素作用的电气介数指标，Kij＝∑m∈G∑n∈L|min(Pm,Pn)cosθij(m,n)|， min(Pm,Pn)为发电机节点Gm和负荷节点Ln的有功功率相比；θij为线路两端节点i与节点j的相角差。
进一步地，所述根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本确定输电网规划方案，包括：根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资和弃风损失成本建立输电网规划模型，对所述输电网规划模型求解得到输电网规划方案；
所述输电网规划模型为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000031
其中，F(x)为输电网规划方案为x时的目标函数值；η为输电网的运行效率；CI为输电网建设投资成本；CO为输电网运行成本；CWS为弃风损失成本。
进一步地，输电网运行效率为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000032
其中，NGB为输电网中所有发电机节点的集合；NB为输电网中所有节点的集合；PGe为电源送出线的稳定功率控制限额；PLe为主网架线路的经济输送功率；ωij为输电网中不同线路(i，j)的权重；Pij为线路(i，j)实际传输的有功功率。
进一步地，输电网建设投资成本为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000033
其中，m为线路的折旧年限；r0为贴现率；NB为输电网中所有节点的集合；nij为节点i、j之间新增线路数；cij为线路单位投资费用；Lij为线路长度；Zij取值为1或0 表示是否需要建设第i条线路。
进一步地，输电网运行成本为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000034
其中，Ploss为输电网的有功网损；cprice为输电网电价；Δtlossi为典型场景i的损耗小时数；输电网的有功网损Ploss为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000035
其中，rij为线路(i，j)的电阻；Sij为线路(i，j)的传输功率；UN为线路(i，j)的额定电压。
进一步地，弃风损失成本为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000036
其中，cw为风电上网电价；EWAP为弃风现象导致的电能损失；Pwi(t)为典型场景i下风电出力曲线；PT为线路传输容量限制；Δti为典型场景i下存在弃风现象的持续时间，典型场景i包括夏大、夏小、冬大和冬小。
进一步地，所述对所述输电网规划模型求解得到输电网规划方案，包括：1)对建立的输电网规划模型进行编码，将输电网的网架信息转化为粒子信息，确认计算变量的维度并随机选取满足要求的粒子；2)根据适应度取值，确定初始化中的局部最优粒子、全局最优粒子及其取值；3)引入小生境算法，确认个体间的亲密程度，动态调节小生境半径，计算共享适应度；4)根据共享适应度值，淘汰寻优过程中不适应的粒子，对种群的位置和速度进行更新；5)计算更新种群的适应度值，更新局部最优点和全局最优点；6)进行基因的交叉操作，检查所得粒子的连通性，对所得粒子进行连通性校验，如果满足连通性校验，则保留局部最优点和全局最优点；如果不满足连通性校验，则采用图论修复方法，对不连通的粒子进行处理，检验最小生成树的存在性，将不连通的粒子修复成连通粒子，重新计算局部最优点和全局最优点并进行更新；7)重复进行步骤3)～6)直至迭代次数达到总次数后，输出运行结果；8)将运行结果进行解码，转化为输电网规划方案。
一种输电网规划系统，其特征在于，该规划系统包括：线路负载率计算模块，用于确定输电网每条线路的线路负载率；所述线路包括将输电网的线路根据网络结构和线路的传输特性划分后得到的电源送出线和主网架；运行效率计算模块，用于通过输电网每条线路的线路负载率与每条线路相应的权重加权计算得到输电网整体运行效率；方案规划模块，用于根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本确定输电网规划方案。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过计算输电网中每条线路的线路负载率与每条线路相应的权重加权计算得到输电网整体运行效率，并根据电网整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本四个方面确定出输电网规划方案，该输电网规划方案相对于传统的输电网规划方案结构和规划均更具有合理性，能够缓解风电并网带来的弃风损失严重的问题，使输电网的运行效率和经济性达到综合平衡。2、本发明建立的输电网规划方案是根据上述输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本四个方面建立输电网规划模型，然后对建立的输电网规划模型采用基于二进制量子粒子群算法的优化方法进行求解得到的，通过采用上述优化方法求解的输电网规划方案能够实现电网综合效益的最优，具有实际意义，可以广泛应用于电网规划技术领域中。
附图说明
图1是本发明的实施流程图；
图2是本发明的典型场景下风机持续出力曲线图，其中，图2(a)为典型场景夏大的风机持续出力曲线图，图2(b)为典型场景夏小的风机持续出力曲线图，图2(c) 为典型场景冬大的风机持续出力曲线图，图2(d)为典型场景冬小的风机持续出力曲线图；
图3是本发明的二进制量子粒子群算法优化方法的流程图；
图4是现有的IEEE-18节点系统网络结构示意图，其中，实线为现有线路，虚线为待选线路；
图5是本发明的输电网规划方案与传统输电网规划方案对比示意图，其中，图5(a)为本发明的输电网规划方案，图5(b)为传统输电网规划方案，实线为现有线路，虚线为新增线路。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供的一种输电网规划方法，从评价输电网的整体运行效率出发，将输电网的运行效率因素考虑到输电网规划中，同时由于风电出力的不确定性，在规划中采用典型场景法得出兼顾输电网投资、弃风损失与运行效率的网架结构，具体过程为：
1、确定输电网每条线路的线路负载率，线路包括将输电网的线路根据网络结构和线路的传输特性划分后得到的电源送出线和主网架，电源送出线和主网架的线路负载率分别为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000051
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000052
其中，
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000053
为电源送出线的线路负载率；
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000054
为主网架的线路负载率；Pm为线路年最大输送电力(kW)；Pw为线路经济输送功率(kW)；Pe为线路稳定极限功率(kW)。
2、根据不同线路在输电网中的重要性，采用线路(i，j)的潮流介数计算输电网中不同线路(i，j)的权重，潮流介数Fij的计算过程为：
Fij＝δijKij (3)
其中，δij为潮流系数；Kij为计及有功功率因素作用的电气介数指标；潮流介数Fij这一指标能够直观地揭示在当前的输电网运行状态下线路(i，j)的利用状况，潮流介数值越大则该线路权重更大，通过输电网每条线路的负载率与相应的权重加权得到输电网的整体运行效率。电气介数指标Kij为：
Kij＝∑m∈G∑n∈L|min(Pm,Pn)cosθij(m,n)| (4)
其中，min(Pm,Pn)为发电机节点Gm和负荷节点Ln的有功功率相比，取其中的较小值(kW)，此值与18节点算例数据相关，可以视实施例的具体情况进行设定；θij为线路两端节点i与节点j的相角差(rad)。潮流系数δij为：
δij＝Pij/Pijmax (5)
其中，Pij为线路(i，j)实际传输的有功功率(kW)，Pijmax为线路(i，j)传输的有功功率的极限值(kW)。
因此，输电网中不同线路(i，j)的权重ωij为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000061
其中，Vl为所有线路节点的集合；ωij为线路(i，j)的权重。
3、根据风电出力的不确定性和间歇性的特点，将运行场景分为夏大、夏小、冬大和冬小四个典型场景，将不确定性规划问题转化为多个概率已知的确定性问题，建立综合考虑输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本的输电网规划模型，输电网规划模型minF(x)为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000062
其中，F(x)为输电网规划方案为x时的目标函数值；η为输电网的运行效率；CI为输电网建设投资成本即新建线路费用(万元)；CO为输电网运行成本(万元)；CWS为弃风损失成本(万元)。
1)输电网运行效率η为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000063
其中，NGB为输电网中所有发电机节点的集合；NB为输电网中所有节点的集合；PGe为电源送出线的稳定功率控制限额(kW)；PLe为主网架线路的经济输送功率(kW)。
2)输电网建设投资成本CI为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000064
其中，m为线路的折旧年限；r0为贴现率；nij为节点i、j之间新增线路数；cij为线路单位投资费用(元/kWh)；Lij为线路长度(km)；Zij取值为1或0表示是否需要建设第i条线路。
3)输电网运行成本CO为设备在寿命周期内正常使用过程中发生的费用，主要是运行损耗成本：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000071
其中，Ploss为输电网的有功网损(kW)；cprice为输电网电价(元/kWh)；Δtlossi为典型场景i的损耗小时数。
输电网的有功网损Ploss为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000072
其中，rij为线路(i，j)的电阻(Ω)；Sij为线路(i，j)的传输功率(kW)；UN为线路(i，j)的额定电压(kV)。
4)计算弃风损失成本CWS
计算弃风损失成本主要考虑风电送出通道的阻塞影响，风机与常规的火电机组等电源的出力特性有很大的不同，风机出力一般很少能达到其最大或最小出力，因此每年风电的总输出容量与风电的装机容量相比差距甚大，中国每年的弃风损失非常严重，间接造成的经济损失很大。风电的送出受到风电送出线传输容量的限制，如果风电的输送容量大于线路的传送容量限制，则会造成线路过负荷引起弃风；如果风电的输送容量小于线路的传输容量限制，则不弃风。因此在输电网规划中，为控制线路的数量和容量，将风电输出容量尽可能地增大而又不超过线路的传输容量限制，使线路容量尽可能得到充分的利用，减少弃风损失。
在本发明中风机出力呈现概率分布的特点，夏大、夏小、冬大和冬小的四个典型场景中风机出力特性如风电出力曲线图2所示，图2能够很好地反应出线路传输容量限制对风电输送的影响，每一场景中风电最大出力为Pwimax，不同场景下风电出力曲线不同，Pwimax的取值不同；线路的输送容量限制为PT。当风电的最大出力Pwimax小于或等于线路的输送容量限制PT时，不存在弃风现象；当风电的最大出力Pwimax大于线路的输送容量限制PT时，此时风电机组需要减少出力使线路不过负荷，存在弃风现象，因此，弃风损失成本CWS为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000073
其中，cw为风电上网电价(元/kWh)；EWAP为弃风现象导致的电能损失(kWh)； Pwi(t)为典型场景i下风电出力曲线；PT为线路传输容量限制(kW)；Δti为典型场景i下存在弃风现象的持续时间。
4、如图3所示，在传统二进制量子粒子群算法的基础上，引入小生境算法和图论修复策略，采用基于二进制量子粒子群算法的优化方法对输电网规划模型进行求解得到输电网规划方案，包括：
1)对建立的输电网规划模型进行编码，将输电网的网架信息转化为粒子信息，确认计算变量的维度并随机选取满足要求的粒子。
2)根据适应度取值，确定初始化中的局部最优粒子、全局最优粒子及其取值。
3)引入小生境算法，确认个体间的亲密程度，动态调节小生境半径，计算共享适应度。
4)根据共享适应度值，淘汰寻优过程中不适应的粒子，对种群的位置和速度进行更新。
5)计算更新种群的适应度值，更新局部最优点和全局最优点。
6)进行基因的交叉操作，检查所得粒子的连通性，对所得粒子进行连通性校验，如果满足连通性校验，则保留局部最优点和全局最优点；如果不满足连通性校验，则采用图论修复方法，对不连通的粒子进行处理，检验最小生成树的存在性，将不连通的粒子修复成连通粒子，重新计算局部最优点和全局最优点并进行更新。
7)重复进行步骤3)～6)直至迭代次数达到总次数后，输出运行结果。
8)将运行结果进行解码，转化为输电网规划方案。
如图4所示，下面结合IEEE-18节点算例通过具体实施例对本发明作进一步说明，网络参数和节点数据如下表1和表2所示：
表1：IEEE-18节点系统网络参数
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000081
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000091
表2：IEEE-18节点系统节点数据
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000092
下面以线路单位投资费用Cij为26万元/km，电价为0.3元/kWh，风电上网电价为0.35元/kWh，在节点14接入风电场，且风机装机容量上限为600MW，常规发电机组均按最小出力发电为例进行说明。
由于不同场景下风资源特性不同，各场景下的风电出力特性也不同，四种典型场景(夏大、夏小、冬大、冬小)下的风电持续出力曲线如图2所示，每种场景的风电最大出力(标幺)如下表3所示：
表3：典型场景下风机最大出力
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000093
根据二进制量子粒子群算法的优化方法和调试经验，设定种群数swarm＝30、最大迭代次数k＝100。根据四种典型场景的风电参数、线路权重、线路负载率等参数，得到输电网规划方案。得到的输电网规划方案中根据四种典型场景下的线路潮流介数 Fij计算出每条线路的权重和负载率如下表4和表5所示，表中所列多回线路的权重为多条线路的权重和，四种典型场景的各项费用如下表6所示：
表4：四种典型场景各线路权重
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000094
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000101
表5：四种典型场景各线路负载率
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000102
表6：四种典型场景运行效率及各项费用
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000103
考虑到各种典型场景的出现概率是相等的，可以得到该输电网规划方案的各项指标如下表7所示：
表7：本发明输电网规划方案的各项指标
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000104
传统输电网规划方案主要侧重于经济性的最优，不考虑网架运行效率，下表8列出了传统输电网规划方案在四种典型场景下的各项费用，得出方案后，通过计算潮流介数指标对线路赋权并计算线路负载率，得出结果如下表9所示：
表8：传统输电网规划方案四种典型场景各项费用
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000105
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000111
表9：传统输电网规划方案各线路权重和负载率
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000112
如图5所示为本发明的输电网规划方案与传统输电网规划方案的对比图，表10 对两种方案下的各项参数进行比较：
表10：两种方案下各项指标的比较
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000113
在传统输电网规划方案中，虽然网架的运行效率较高，线路输送容量相对比较大，但是造成的弃风损失却非常严重，采用本发明的输电网规划方案可以很好地解决这一问题。在本发明的输电网规划方案中，支路14～15建设需要双回线，同时增加支路7～ 15，而在传统输电网规划方案中没有这两条线路，因此从经济性角度而言，传统输电网规划方案一次性投建线路的费用相对于本发明的输电网规划方案要小，节省了线路投资，但传统输电网规划方案造成的弃风损失严重，而本发明的输电网规划方案能够增加风电的送出通道，解决线路过载的问题，使线路在更经济的状态下运行，缓解风电送出功率的“阻塞”影响，虽然线路投资费用有所增加，但是弃风损失费用相比于传统规划方案减少25.49％，节省大量费用，而输电网运行效率相比于传统输电网规划方案相对下降3.54％，影响甚小，因此总投资优于传统输电网规划方案。结果表明，本发明的输电网规划方案带来的综合效益最优，此时弃风损失大幅度减少，网架结构更合理。
基于同一发明构思，本发明还提出一种输电网规划系统，该规划系统包括：线路负载率计算模块、运行效率计算模块以及方案规划模块；其中，
线路负载率计算模块，用于确定输电网每条线路的线路负载率；所述线路包括将输电网的线路潮流根据网络结构和线路的传输特性划分后得到的电源送出线和主网架；
运行效率计算模块，用于通过输电网每条线路的线路负载率与每条线路相应的权重加权计算得到输电网的整体运行效率；
方案规划模块，用于根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本确定输电网规划方案。
进一步地，所述方案规划模块，可以包括：
建模单元，用于根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本建立输电网规划模型；
求解单元，用于对所述输电网规划模型求解得到输电网规划方案。
其中，所述输电网规划模型可以为：
Figure DEST_PATH_GDA0001403966010000121
其中，F(x)为输电网规划方案为x时的目标函数值；η为输电网的运行效率；CI为线路建设投资成本；CO为线路运行成本；CWS为弃风损失成本。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中方法的各步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种输电网规划方法，其特征在于，包括以下内容：
确定输电网每条线路的线路负载率；所述线路包括将输电网的线路根据网络结构和线路的传输特性划分后得到的电源送出线和主网架；
通过输电网每条线路的线路负载率与每条线路相应的权重加权得到输电网的整体运行效率；
根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本确定输电网规划方案，包括：
根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本建立输电网规划模型，对所述输电网规划模型求解得到输电网规划方案；
所述输电网规划模型为：
Figure FDA0002414218850000011
其中，F(x)为输电网规划方案为x时的目标函数值；η为输电网的运行效率；CI为输电网建设投资成本；CO为输电网运行成本；CWS为弃风损失成本。
2.如权利要求1所述的一种输电网规划方法，其特征在于，电源送出线和主网架的线路负载率分别为：
Figure FDA0002414218850000012
Figure FDA0002414218850000013
其中，
Figure FDA0002414218850000014
为电源送出线的线路负载率；
Figure FDA0002414218850000015
为主网架的线路负载率；Pm为线路年最大输送电力；Pw为线路经济输送功率；Pe为线路稳定极限功率。
3.如权利要求1所述的一种输电网规划方法，其特征在于，输电网中不同线路(i，j)的权重ωij为：
Figure FDA0002414218850000016
其中，Vl为所有线路节点的集合；潮流介数Fij＝δijKij；潮流系数δij＝Pij/Pijmax，Pij为线路(i，j)实际传输的有功功率；Pijmax为线路(i，j)传输的有功功率的极限值；Kij为计及有功功率因素作用的电气介数指标，Kij＝∑m∈G∑n∈L|min(Pm,Pn)cosθij(m,n)|，min(Pm,Pn)为发电机节点Gm和负荷节点Ln的有功功率相比；θij为线路两端节点i与节点j的相角差。
4.如权利要求1所述的一种输电网规划方法，其特征在于，输电网运行效率为：
Figure FDA0002414218850000021
其中，NGB为输电网中所有发电机节点的集合；NB为输电网中所有节点的集合；PGe为电源送出线的稳定功率控制限额；PLe为主网架线路的经济输送功率；ωij为输电网中不同线路(i，j)的权重；Pij为线路(i，j)实际传输的有功功率。
5.如权利要求1所述的一种输电网规划方法，其特征在于，输电网建设投资成本为：
Figure FDA0002414218850000022
其中，m为线路的折旧年限；r0为贴现率；NB为输电网中所有节点的集合；nij为节点i、j之间新增线路数；cij为线路单位投资费用；Lij为线路长度；Zij取值为1或0表示是否需要建设第i条线路。
6.如权利要求1所述的一种输电网规划方法，其特征在于，输电网运行成本为：
Figure FDA0002414218850000023
其中，Ploss为输电网的有功网损；cprice为输电网电价；Δtlossi为典型场景i的损耗小时数；
输电网的有功网损Ploss为：
Figure FDA0002414218850000024
其中，rij为线路(i，j)的电阻；Sij为线路(i，j)的传输功率；UN为线路(i，j)的额定电压。
7.如权利要求1所述的一种输电网规划方法，其特征在于，弃风损失成本为：
Figure FDA0002414218850000025
其中，cw为风电上网电价；EWAP为弃风现象导致的电能损失；Pwi(t)为典型场景i下风电出力曲线；PT为线路传输容量限制；Δti为典型场景i下存在弃风现象的持续时间，典型场景i包括夏大、夏小、冬大和冬小。
8.如权利要求1所述的一种输电网规划方法，其特征在于，所述对所述输电网规划模型求解得到输电网规划方案，包括：
1)对建立的输电网规划模型进行编码，将输电网的网架信息转化为粒子信息，确认计算变量的维度并随机选取满足要求的粒子；
2)根据适应度取值，确定初始化中的局部最优粒子、全局最优粒子及其取值；
3)引入小生境算法，确认个体间的亲密程度，动态调节小生境半径，计算共享适应度；
4)根据共享适应度值，淘汰寻优过程中不适应的粒子，对种群的位置和速度进行更新；
5)计算更新种群的适应度值，更新局部最优点和全局最优点；
6)进行基因的交叉操作，检查所得粒子的连通性，对所得粒子进行连通性校验，如果满足连通性校验，则保留局部最优点和全局最优点；如果不满足连通性校验，则采用图论修复方法，对不连通的粒子进行处理，检验最小生成树的存在性，将不连通的粒子修复成连通粒子，重新计算局部最优点和全局最优点并进行更新；
7)重复进行步骤3)～6)直至迭代次数达到总次数后，输出运行结果；
8)将运行结果进行解码，转化为输电网规划方案。
9.一种输电网规划系统，其特征在于，该规划系统包括：
线路负载率计算模块，用于确定输电网每条线路的线路负载率；所述线路包括将输电网的线路根据网络结构和线路的传输特性划分后得到的电源送出线和主网架；
运行效率计算模块，用于通过输电网每条线路的线路负载率与每条线路相应的权重加权计算得到输电网整体运行效率；
方案规划模块，用于根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本确定输电网规划方案，包括：
建模单元，用于根据输电网的整体运行效率、输电网建设投资成本、输电网运行成本和弃风损失成本建立输电网规划模型；
求解单元，用于对所述输电网规划模型求解得到输电网规划方案；
其中，所述输电网规划模型为：
Figure FDA0002414218850000031
其中，F(x)为输电网规划方案为x时的目标函数值；η为输电网的运行效率；CI为线路建设投资成本；CO为线路运行成本；CWS为弃风损失成本。
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