论输变电工程送电线路的最优路径选择

论输变电工程送电线路的最优路径选择

李小飞

李小飞

（内蒙古鲁电蒙源电力工程有限公司内蒙古呼和浩特）

摘要：在满足线路输送容量、环境保护标准和国家规定的其他标准的条件下，在送电线路的起止点之间，选择符合国家有关的政策规定、投资经济合理、运行安全可靠、施工便利，而且不影响其他行业的正常运行，同时能够有效保护环境的线路路径。

关键词：输变电工程送电线路路径选择

电力行业作为我国的能源支柱，不仅与我国的经济发展息息相关，还对国家安全具有重大意义。随着我国社会经济快速发展，电能资源作为我国经济发展的二次能源，无论是工业、农业还是居民用电越来越多，电力负荷急剧增加，我国部分地区出现了电力需求紧张。但是，工业体制改革不断深入，电力工程项目的管理体制和方法不断改进，尤其是输变电工程作为电力系统的重要组成部分和电网建设的主体工程，将优化的管理思想融入到输变电线路建设之中，将成为电力工程项目所关注的方向，而送电线路的选择是决定输变电工程建设项目成败的关键，其在电力建设中的重要程度越来越突出，送电线路方案的路径选择是送电线路规划中最为关键的一环，其直接关系到国家在电力建设中的经济效益、社会效益和环境效益等。

一、送电线路路径选择的意义

目前，我国很多输变电工程送电线路路径的设计都存在着不同程度的问题，首先，送电线路路径缺乏行之有效、合理的设计与安排，这样就会导致输变电工程送电线路会损耗其供电设备，较大功率的设备、不良线路路径会产生较大数量的送电过程损耗，而且会降低输变电的供电效率值。其次，输变电工程送电线路的路径选择不合理，还会导致该地区的大面积停电，甚至会使得该区域的电网陷入崩溃，这就会给我国的国民经济造成巨大的损失和居民安定产生威胁。因此，在综合衡量各种不同因素的基础上，输变电工程送电线路路径的设计、选择将会决定该输变电工程的技术经济可行性和运行维护可靠性，在一定程度上促进经济可持续发展、居民安居乐业。所以，输变电工程送电线路的重要性是不言而喻。

二、送电线路路径选择的原则

2.1技术可行性原则

技术可行性，首先全面考虑路径可行性，重点探讨施工方便与否和运行安全与否。尽可能的选择路径较短，且特殊跨越少，同时水文、地质条件比较好的送电线路路径。具体来讲，选择地形位置时应尽量避开森林密集区，绿化区，果木林，以及公园，防护林带，房屋等等，

如果实在无法避免，应尽量选取最少或最窄的线路模式，满足环境保护的要求。

满足国家的施工验收规范，达到达标投产并符合国家电网公司优质工程的标准。单位工程及分项工程验收合格率100％优良品率96％以上，工程启动一次成功。在线路选择过程中，严格遵照国家或者行业标准，以及设计技术要求，同时，公司有专职人员组织实施严格检验与管理。在线路选择过程中，注意计算好各项数据，并实地考察，以防出现质量不合格情况，例如基础几何尺寸要达到设计要求，基础的混凝土强度要达到规定值后，方可拆模等等。技术人员及早笑话有关的施工图纸，把图纸中的差错消灭在工程施工前，防止因为图上选线阶段造成偏差。

2.2经济最有原则

在线路选择设计方案中，在考虑所有其他要素的情况下，需要设计经济最优。第一步，在所选方案均要在合理预算范围之内，超过预算范围的方案应该被舍弃。第二步，列出经济的目标函数，在本目标函数中，注意不仅仅包含成本因素，而且要有其他因素的经济表现形式列入，取这个目标函数的极小值，以此评判项目的最优性。

列出此处所谓的经济性，重要部分是成本，成本不仅仅指工程过程中的竣工决算，而且还应该包括工程后期的费用，成本指全寿命周期的工程成本。接下来，经济性包括对环境的破坏所造成的修复工程，以罚因子形式表现。对环境的破坏，要选择合适的罚因子，使得在计算过程中，避免引发环境问题过多的线路被选择。例如，在线路选择过程中，如果对居民的通信产生很大的影响，这个行为在一般情况下是坚决不允许的，因此，为其选择的罚因子是无穷大，计入到成本函数中，迫使这一行为发生的概率为零，坚决杜绝这一现象发生。

同时，要从资源配置的角度衡量项目的价值，衡量项目的宏观经济价值，评价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活等方面的效益。

2.3社会可行性原则

社会可行性的定义为主要分析项目对社会的影响，包括政治体制、方针政策、经济结构、法律道德、宗教民族及社会稳定性等。在线路选择问题中，考虑社会可行性，选择线路路径时，首先应遵守国家有关的法律、法令。其次，线路选择还应该结合交通条件和地质地形情况加以考虑。尽量保证沿线的交通便利、便于施工运行，同时，这些与经济成本挂钩，若经济条件允许，经济整体最优的情况下，尽力将线路选在相对交通便利的地区。目前，由于施工、运输由于工程性质原因都由较大型的机械来承担，如果交通不便利，必然会影响到施工的进度。因此，在可能情况下，使路径的长度最短，转角少，角度小，特殊路少，水文与地质条件好，投资少，省材料，施工方便，运行方便，安全可靠。

根据电磁学的理论分析线路问题，首先交变电流或者电场可以在自己的周围激发出涡旋磁场，而且这个磁场同样是交变，因此又同时在自己的周围激发出涡旋电场，总体而言，交变涡旋电场、涡旋磁场是相互激发的，电力线与磁力线套连在一起，空间传播过程中，形成了电磁波。在220kV的输电导线中，由于表面的电场强度高，因而易引发电晕放电现象。同时因为存在电流，所以在输电导线的周围存在着磁场。220kV输电线路的环境影响主要是以下因子：工频电场、工频磁场、干扰无线电。同时，极低频电磁场可能影响机体的健康，例如影响中枢神经系统、影响心血管系统、影响血液系统和免疫系统。在选择线路方案的过程中，应该注意尽量降低这些不利影响，控制在一定范围之内，超出这一范围，将属于社会不可行，方案被拒绝。

三、送电线路路径选择的方法

3.1基于GIS的路径选择方法

GIS即地理信息系统，是用来处理地图书数据的一种计算机系统。GIS的应用是结合了计算机、测量、数学等多门科学的理论知识。GIS系统有专门用来处理数据的数据库，能高效处理各种数据。GIS系统对数据进行采集、分类、处理、输出的时候，能够实现对空间数控的处理，并可以与多种开放环境进行二次开发。

3.2模糊综合评价的路径选择方法

模糊综合评价是指对影响输变电工程送电线路路径的多种因素，通过运行模糊数学的模型理论，对备选路径进行评价选择。这评价方面主要是根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价。即用模糊数学对受到多种因素制约的事物做出一个总体的评价。它具有结果清晰、系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决。

3.3灰色关联度分析法的路径选择方法

灰色关联度分析法是一种分析多种因素的模型，它主要是以多种因素的样本为主要依据，用灰色关联度来分析不同因素之间关系的强弱以及优次。若两种因素变化的趋势是一致的，则表示他们之间的关联度很大；反之则表示他们之间的关联度很小。

总之，在对输变电工程送电线路路径选择时，首先应该遵守国家各项有关电力建设的法规政策。同时，选择送电线路施工条件方便，交通顺畅，工程项目投入运行之后送电线路能够安全可靠，而且能够较为便捷维护的线路路径的方案。

参考文献：

[1]张丽岩,张镁妍.关于输变电工程项目送电线路最优路径选择的思考[J].中国科技投资,2013,186:119.

[2]孙安黎,刘翌飞.影响输变电工程造价的因素分析及建议[J].中国电力企业管理,2016,9:77-78.

作者简介:

李小飞(1990-)，男，汉族，助理工程师