能源转型背景下新能源迅猛发展给电力系统带来更多不确定性，如何评估在此形势下电网规划方案的合理性具有重大挑战性。输电线路利用率是评价输电资源利用的关键指标，但传统利用率指标通常以热稳定极限功率为参照，忽略了电网运行状态对线路输电能力的影响，难以准确分析输电资源利用水平受限的原因。本文研究了输电线路最大输电能力（TTC）的计算方法，并基于输电线路TTC提出改进利用率计算方法。算例分析对输电线路TTC进行了讨论，并对改进利用率做出评估分析，得出输电资源利用水平受限原因，并给出电网规划方案改进的相关建议。

本文将已有TTC的理论基础应用到新的研究对象中，定义输电线路TTC为在负荷水平、电源配置和电网拓扑结构不变的前提下，目标输电线路在系统安全运行中所能传输的最大功率。对于某一时间段的分析，新能源的时序波动特征构成了一个整体场景，加上系统时序耦合约束的限制，单纯计算研究时段内的线路最大功率会对TTC产生过高的估计，因此TTC需对应输电线路所能传输的最大电量。

区别于传统的输电线路利用率计算方法，本文所提利用率指标计算公式中，分母部分采用了输电线路TTC，而非热稳定极限功率。传统的利用率计算方式表示为输电线路功率占其固有输电能力的比例，反映的是线路自身的安全运行情况。改进利用率将输电线路与电力系统运行状态紧密联系，考虑了电源和负荷在电力系统中的分布及其供需状况、电力系统网架结构以及预想故障集对输电线路TTC的影响，可以反映出输电线路在系统因素限制下最大可用资源的利用情况，从而结合实际运行情况可分析出输电线路传输功率受限的原因。电网规划方案应尽量保证大多数线路的利用率处于合理状态，对于线路的合理利用率应该结合系统实际运行情况和线路投建阶段，设定在一定范围之内。

由图1可以看出，TTC处于较高状态的线路主要集中于两个区域，一个是节点16附近的高压侧电源密集区，另一个是与节点10相连的高压侧电源输送通道和低压侧负荷区域，说明输电线路TTC的大小与电源及负荷分布密切相关。

图2展示了关键线路在达到最大输电能力时对应的N-1断线位置，以及线路断开前后周围线路潮流流向变化，证明输电线路TTC与周围网架结构密切相关，同时根据结果也能定位对目标线路产生影响最大的线路。

设定线路合理利用率分布在40%~80%时，可以使得输电线路在保留安全裕度的情况下，较为充分地利用其在系统中的实际可用资源，受新能源和负荷随机性的影响，该区间为极端运行场景保留了一定的浮动范围。由图3可以看出，多数线路的利用率处于该合理利用区间，剩余线路中合理利用率处于20%以下的线路数量比较多，资源利用水平很低，是导致该系统资源利用分布不均的重要因素。

通过表1对改进利用率和传统利用率对比分析，结合网架图可以确定处于不同位置的输电线路其资源利用受限的原因，避免制定不合理的规划方案而造成不必要的损失。各原因主要可分为：1）周围网架结构的限制；2）周围电源装机容量的限制；3）特殊运行场景的影响。

⬇表1 改进利用率与传统利用率结果对比

输电线路TTC与其附近的网架结构、电源及负荷分布均有密不可分的关系。处于电源区到负荷区传输通道上的线路TTC水平较高，其承担着较重的功率传输任务。输电线路改进利用率克服了传统利用率的不足，能够判断出输电线路资源利用水平受限的原因，包括周围网架限制、电源装机容量限制和特殊运行场景的影响；针对不同原因，可分别对指定位置进行网架扩容、电源扩容以及储能设备投建，验证了改进利用率指标对规划方案的改进具有指导意义。