電網(wǎng)規(guī)劃方法從目前應(yīng)用上，主要劃分為常規(guī)規(guī)劃方法、優(yōu)化規(guī)劃方法和啟發(fā)式規(guī)劃方法。這些方法我們曾在第一章緒論中作過簡單介紹,下面對它們的特點作進(jìn)一步說明。
1.常規(guī)規(guī)劃方法
常規(guī)規(guī)劃方法的特征是以方案比較為基礎(chǔ)，采用手工計算和經(jīng)驗判斷為主的規(guī)劃方法。這種方法一般是從幾種給定的可行方案中經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇出推薦的方案。
常規(guī)規(guī)劃方法在應(yīng)用過程中，主要是按照系統(tǒng)分析和系統(tǒng)計算兩個環(huán)節(jié)進(jìn)行的，它們分別代表了規(guī)劃方案的形成和規(guī)劃方案的遴選兩個階段。
（1）系統(tǒng)分析。系統(tǒng)分析是形成待選方案的基礎(chǔ)，通常最初提出的方案質(zhì)量，對于推薦方案的實施效果和實現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計要求往往具有決定性的影響。因此，規(guī)劃人員必須充分研究和分析規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的特征，條件及要求，以便提出具有較高參考價值的待選方案。
（2）系統(tǒng)計算。系統(tǒng)計算是對初選方案進(jìn)行技術(shù)評估和經(jīng)濟(jì)比較，技術(shù)評估主要包括對電網(wǎng)過載能力、供電可靠性水平、運(yùn)行方式的變化等進(jìn)行計算和論證；經(jīng)濟(jì)比較則是用于方案的擇優(yōu)選擇。
在配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中，使用常規(guī)規(guī)劃方法也可以利用點線平衡的關(guān)系進(jìn)行電網(wǎng)框架的布署和設(shè)計。如果將架空線路視為線，變電站及電廠視為點，若略去各種損失，則觀察電網(wǎng)的一點一線，其輸入的電力就等于輸出的電力。
在已知規(guī)劃期內(nèi)的負(fù)荷、電源和原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)點線平衡的約束關(guān)系，便可以概略決定出未來電網(wǎng)新建線路走向，改造線路條數(shù)、變電站的容量及位置等,然后通過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面的評估即可以確定最終規(guī)劃方案。
當(dāng)然，只憑借積累經(jīng)驗提出若干個可行方案進(jìn)行比較而得出規(guī)劃設(shè)計的最終結(jié)果，已難以保證其決策的正確性和實施的可靠性，此亦常規(guī)規(guī)劃法的局限性所在。
2.優(yōu)化規(guī)劃方法
優(yōu)化規(guī)劃方法主要是運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)中的規(guī)劃理論，將電網(wǎng)規(guī)劃的實際問題形成各種數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，并利用計算機(jī)求解的一種方法。從理論上講，該方法可以自動形成規(guī)劃問題的全部可能存在方案，并一定包含有最優(yōu)方案。
優(yōu)化規(guī)劃方法的數(shù)學(xué)模型構(gòu)成主要集中在兩個問題上，即目標(biāo)函數(shù)的形成和約束條件的設(shè)置。
目標(biāo)函數(shù)的形成主要體現(xiàn)在把電網(wǎng)規(guī)劃中的待選線路和原有線路在實現(xiàn)輸送電力過程中所形成的費(fèi)用表達(dá)出來，并使其達(dá)到最小?？梢灾v，各類模型的差異、計算難易及其精度，在很大程度上取決于對線路及變電站所形成的費(fèi)用給予的不同數(shù)學(xué)描述。約束條件的設(shè)置，主要考慮對規(guī)劃設(shè)計中有關(guān)決策變量（待選線路）建設(shè)條件的規(guī)定、狀態(tài)變量（如線路功率、節(jié)點電壓）上下限的界定以及各變量應(yīng)滿足的制約關(guān)系等。
在電網(wǎng)規(guī)劃中，約束條件主要表現(xiàn)的內(nèi)容有節(jié)點功率平衡約束、線路輸送容量限制、電壓損耗數(shù)值規(guī)定等。顯然，約束條件的設(shè)置內(nèi)容及其要求，同樣對規(guī)劃模型的精度和求解帶來直接的影響。
一般說來，應(yīng)用優(yōu)化規(guī)劃方法有兩點值得注意：一是維數(shù)組合問題；二是非線性處理問題?！?
由于電網(wǎng)中任何兩個節(jié)點之間均可以擬定架設(shè)一條新線路，這對于規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)，如果自動形成全部架線方案，將造成規(guī)劃變量維數(shù)較高（屬于大規(guī)模數(shù)學(xué)組合）而難以求解的問題。另外,依據(jù)電力系統(tǒng)知識，線路的電能損耗是與其傳輸?shù)墓β势椒匠烧?，屬于非線性關(guān)系。如果將這部分的費(fèi)用直接在模型中表示出來，則變成非線性規(guī)劃問題，這同樣給求解計算帶來了困難。
因此,為提高優(yōu)化規(guī)劃方法的實效性，在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中常常通過參與規(guī)劃人員的決策分析或者改變求解方法來實現(xiàn)化簡模型并解決計算困難的問題，而由此所形成的一些手段或方法則稱為啟發(fā)式規(guī)劃方法。當(dāng)然，使用啟發(fā)式規(guī)劃方法雖然無法保證網(wǎng)架規(guī)劃方案的最優(yōu)性，但在很多場合下其規(guī)劃結(jié)果可以滿足工程實際要求。
優(yōu)化模型的類型主要包括有：線性規(guī)劃模型、運(yùn)輸模型、混合整數(shù)模型等，它們大都適用于制定規(guī)劃水平年的電網(wǎng)規(guī)劃方案，且均屬于線性模型，而對模型的求解方法則是采用規(guī)劃理論中的單純形法或分枝定界法。這些模型在結(jié)構(gòu)上的主要差異表現(xiàn)為對線路所形成的費(fèi)用給予了不同的描述，例如，把原有線路和待選線路的費(fèi)用分別表示、將待選線路的費(fèi)用分成固定費(fèi)用與變動費(fèi)用表示等等。此外，還有非線性規(guī)劃模型，但求解要考慮收斂問題；動態(tài)規(guī)劃模型，用于解決多階段的電網(wǎng)優(yōu)化問題。
3.啟發(fā)式規(guī)劃方法
從理論上劃分，它屬于優(yōu)化規(guī)劃方法的簡化形式，目前在規(guī)劃水平年輸電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用，同時對配電網(wǎng)規(guī)劃也有一定的借鑒意義。啟發(fā)式規(guī)劃方法在應(yīng)用上分為以下兩類。
（1）傳統(tǒng)啟發(fā)式方法。主要包括：逐步擴(kuò)展（加線）法和逐步倒推（減線）法。傳統(tǒng)啟發(fā)式方法基本特點是，建立決策變量（待選線路）與某種有效性指標(biāo)之間的靈敏度關(guān)系，然后從待選線路中逐條選出當(dāng)前最有效的線路加入網(wǎng)絡(luò)，故又稱為靈敏度分析法。
（2）現(xiàn)代啟發(fā)式方法
現(xiàn)代啟發(fā)式方法的主要特點是，模擬自然界中的一些優(yōu)化現(xiàn)象而形成的優(yōu)化求解算法，例如，對生物繁殖機(jī)制進(jìn)化過程的描述—遺傳算法；仿生覓食機(jī)理—蟻群算法；模擬熱力學(xué)中液體的凍結(jié)與結(jié)晶的冷卻和退化理論—模擬退火算法等。詳細(xì)內(nèi)容可參見有關(guān)文獻(xiàn)介紹。
這里,我們主要介紹傳統(tǒng)啟發(fā)式方法。傳統(tǒng)啟發(fā)式方法在應(yīng)用中的一個顯著特點就是對規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)（虛擬）進(jìn)行多次的潮流計算，由此來判別加入網(wǎng)絡(luò)各待選線路的有效性（即作用），然后逐步形成相對合理的規(guī)劃方案。其過程是：參與人工決策對可行的路徑加入新線路；分析各新線路消除網(wǎng)絡(luò)過載的作用或承擔(dān)輸送能力的效果；逐步篩選并確定保留線路，最終形成網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方案。
直觀分析可知，如果規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)在新的供求平衡條件下，若保證這個網(wǎng)絡(luò)潮流分布的合理性，那么在技術(shù)性能上這個規(guī)劃結(jié)果便是基本可行的。當(dāng)然，該方法只是孤立地考慮一條線路的指標(biāo)效果，沒有計及線路之間的相互影響，因此無法保證結(jié)果的最優(yōu)性。但從克服計算困難而又滿足工程實際要求的角度講，啟發(fā)式方法則不失為一種實用有效的規(guī)劃方法。
啟發(fā)式方法的計算流程主要包括：過負(fù)荷校驗、靈敏度分析和方案形成三個步驟。
（1）過負(fù)荷校驗
通常評估一個網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的合理性，其基本的技術(shù)判據(jù)就是網(wǎng)絡(luò)中的輸電線路是否存在過負(fù)荷問題。一般來說，網(wǎng)絡(luò)加入新線前后都需要進(jìn)行過負(fù)荷分析，加入新線之前通過過載計算分析，擬定加入新線的可能路徑以便有目的地消除過載；而加入新線之后過負(fù)荷分析，用以判別整個網(wǎng)絡(luò)潮流分布的合理性。這其中需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多次開斷與連接的潮流計算，其計算量也是相當(dāng)大的。
（2）靈敏度分析
所謂靈敏度是指系統(tǒng)某一性能指標(biāo)（如電壓、功率等）對不同待選路徑的線路加入系統(tǒng)后所產(chǎn)生的不同反映或變化。如系統(tǒng)存在過載線路，通過靈敏度分析，便可以選擇出最有效的某路徑的線路加入系統(tǒng)來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，并消除過載現(xiàn)象。這里的有效是指待選線加入系統(tǒng)后對其性能指標(biāo)的影響程度，如何描述這個影響程度，則引出了多種有效性分析指標(biāo)。
（3）方案形成
依據(jù)靈敏度分析，可求出各待選線路的有效性指標(biāo)，并按其優(yōu)劣或大小進(jìn)行排序，然后逐步加入系統(tǒng)形成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案?；蛘邚南喾吹慕嵌确治觯鸩綇奶摂M網(wǎng)絡(luò)中剔除有效性指標(biāo)差的待選線路，最后形成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。