GIS在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用研究.pdf

1、配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，使電網(wǎng)運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)、布局合理是電力系統(tǒng)的重要目標(biāo)。城市配電網(wǎng)規(guī)劃一方面是城市總體發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分，另一方面也是配電網(wǎng)建設(shè)改造的依據(jù)。其主要內(nèi)容包括：現(xiàn)狀分析、負(fù)荷預(yù)測、變電站優(yōu)化、配電網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化、配電網(wǎng)潮流計算、正常和故障狀態(tài)下的可靠性分析、短路容量校驗、投資估算以及效益分析等。近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能方法的深入研究以及地理信息系統(tǒng)(GIS)的迅速發(fā)展與廣泛

2、應(yīng)用，為配網(wǎng)規(guī)劃研究提供了挈機(jī)，使配網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)入了全新的階段。首先，用GIS管理規(guī)劃所需的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，將需規(guī)劃的電網(wǎng)直觀地顯示于規(guī)劃人員面前，使規(guī)劃過程更具交互性；其次，利用GIS的空間分析、資源分配和最佳路徑選擇等功能，可以縮小進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃時優(yōu)化規(guī)劃程序的搜索空間，從而輔助規(guī)劃人員避開山地、河流等不適宜的位置方便地選擇變電站站址和線路走廊，使規(guī)劃結(jié)果更符合實(shí)際。 作者對配電網(wǎng)規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測算法進(jìn)行了研究，在分析原來傳統(tǒng)

3、預(yù)測算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際的GIS平臺，著重研究了基于GIS的空間負(fù)荷預(yù)測方法；對配電網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化進(jìn)行了探討，在GIS平臺上將Tabu搜索算法引入配電網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化，這樣不僅可以較方便地考慮線路沿街道架設(shè)的約束條件，而且使規(guī)劃結(jié)果更符合實(shí)際；對潮流計算方法中的母線算法和支路算法進(jìn)行了比較分析。特別是對基于鄭州市電業(yè)局GIS系統(tǒng)的配網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行了研究。 論文主要研究內(nèi)容如下：一、負(fù)荷預(yù)測對各種負(fù)荷預(yù)測算法進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，著重研究空間

4、負(fù)荷預(yù)測方法?？臻g負(fù)荷預(yù)測是配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)。只有確定了配電網(wǎng)供電區(qū)域內(nèi)各小區(qū)的未來負(fù)荷，才能對變電站的位置、容量，線路的路徑、型號，開關(guān)設(shè)備的裝設(shè)及其投入時間等決策變量進(jìn)行規(guī)劃。由于空間負(fù)荷預(yù)測涉及大量的空間信息，引入GIS，可以為空間負(fù)荷預(yù)測的數(shù)據(jù)收集、處理和預(yù)測結(jié)果的表示提供一個良好的平臺，而且可以極大地減少數(shù)據(jù)收集難度，是空間負(fù)荷預(yù)測方法實(shí)用化的必要步驟。 二、基于GIS和Tabu搜索的網(wǎng)架優(yōu)化Tabu搜索是一種高效

5、的啟發(fā)式搜索方法，其基本思想是通過記錄搜索歷史，從中獲得知識并通過它來指導(dǎo)后續(xù)的搜索方向。在GIS平臺將Tabu搜索算法引入配電網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化，不僅可以較方便地考慮線路沿街道架設(shè)的約束條件，而且使規(guī)劃結(jié)果更符合實(shí)際。 三、配電網(wǎng)潮流計算配電網(wǎng)潮流計算是配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，配電網(wǎng)的故障處理、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等都需要用到配電網(wǎng)潮流的數(shù)據(jù)。根據(jù)配電網(wǎng)輻射狀網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，以支路電流或母線電壓為研究對象，建立運(yùn)算模型，具有算法簡單，能夠可靠收斂的特點(diǎn)

6、。這些算法可分為母線法和支路法兩類。由于支路類算法編程簡單，具有收斂速度快且數(shù)值穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，而且前推回代法不需要矩陣運(yùn)算，占用計算機(jī)資源很少，因此，本文采用前推回代法進(jìn)行配電網(wǎng)潮流計算。 四、GIS在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用研究隨著GIS技術(shù)的發(fā)展和普及，越來越多的供電企業(yè)開始建設(shè)電力GIS系統(tǒng)，日漸成熟的AM/FM/GIS技術(shù)被許多供電企業(yè)所應(yīng)用，特別是建設(shè)城市配電網(wǎng)GIS，由于配電網(wǎng)直接面向用戶，電氣設(shè)備的布局、饋線的走廊，與