電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)要點初談

摘 要：當(dāng)前階段我國電網(wǎng)規(guī)劃面著著數(shù)據(jù)量大、決策復(fù)雜、技術(shù)手段匱乏的局面，給我國電網(wǎng)規(guī)劃及運行工作帶來了一定阻礙。未來的電網(wǎng)發(fā)展方向應(yīng)是向智能電網(wǎng)發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)，對提升電網(wǎng)規(guī)劃工作的整體決策效率和科學(xué)水平有著重要的幫助作用。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；智能輔助決策系統(tǒng)；決策效率

作為電力系統(tǒng)建設(shè)組成部分，電網(wǎng)規(guī)劃工作的質(zhì)量直接影響著電網(wǎng)的高效安全運行。在當(dāng)前智能化電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)下，對電網(wǎng)規(guī)劃工作提出了更高層次的要求。本文在對當(dāng)前時期下電網(wǎng)規(guī)劃工作面臨的主要問題分析的基礎(chǔ)上，從電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)特色入手，探討其設(shè)計和實現(xiàn)。

1 我國電網(wǎng)規(guī)劃工作存在的主要問題

電網(wǎng)規(guī)劃工作的首要問題是協(xié)調(diào)問題，主要是指如何在從整體層面上對對電源以及電網(wǎng)進(jìn)行的協(xié)調(diào)性進(jìn)行把握，使得電源和電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)同步發(fā)展；第二個問題是電網(wǎng)規(guī)劃工作的差異化問題，差異化規(guī)劃主要是指如何在電網(wǎng)規(guī)劃工作中有針對性的提升電網(wǎng)重大災(zāi)害的防御和抵抗能力；第三，對于電網(wǎng)規(guī)劃工作來說，我國還尚未形成有效的方案評估指標(biāo)和評估體系，從電網(wǎng)規(guī)劃的整體效率和質(zhì)量來說，其關(guān)注的重點應(yīng)是電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，但在就目前發(fā)展階段而言，電力企業(yè)主要考慮的是規(guī)劃方案的經(jīng)濟性，沒有充分的對其社會性進(jìn)行考慮。除此之外，在電網(wǎng)智能化發(fā)展的大環(huán)境趨勢下，對電網(wǎng)規(guī)劃方案環(huán)保性也提出了一定的要求；第四，當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃工作中存在著一定的智能化與信息化缺少有效支撐的問題，主要原因是由于其沒有形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，地理信息等可視化技術(shù)應(yīng)用相對較少，并且電網(wǎng)規(guī)劃和電網(wǎng)仿真之間無法實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃和仿真兩者之間的數(shù)據(jù)交互，造成電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)缺乏有效的技術(shù)支持。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)采用了C/S與B/S混合架構(gòu)并將其分為了五個層次：（1）數(shù)據(jù)層。電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層采用Oracle數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了能量管理系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)分析程序的有效對接，形成了高效的數(shù)據(jù)規(guī)劃平臺；（2）分析層。分析層主要負(fù)責(zé)對電網(wǎng)各項數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析和研究，從而提取出可以對電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行輔助的關(guān)鍵性信息；（3）應(yīng)用層。應(yīng)用層主要是對基本型及差異化電網(wǎng)的規(guī)劃方案設(shè)計進(jìn)行輔助處理；（4）評價層。評價層的主要功能作用是對整體規(guī)劃方案的性能進(jìn)行綜合評價，主要包括經(jīng)濟性、環(huán)保性、穩(wěn)定性、合理性等；（5）決策層。決策層位電網(wǎng)規(guī)劃工作確定規(guī)劃方案，同時對電網(wǎng)規(guī)劃方案的各種綜合特性的對比分析，選擇各項指標(biāo)較優(yōu)的方案進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計。

3 系統(tǒng)特色

（1）規(guī)劃平臺。該設(shè)計下的電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)將電力系統(tǒng)計算分析軟件、GIS、中長期負(fù)荷預(yù)測等核心功能進(jìn)行了有效的整合，并在業(yè)務(wù)集成化流程設(shè)計理念基礎(chǔ)上，進(jìn)行基礎(chǔ)平臺設(shè)計及決策方案的優(yōu)化處理。除此之外，該規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng)還能對數(shù)據(jù)集成以及網(wǎng)絡(luò)化科學(xué)計算實現(xiàn)一體化管理，為電力系統(tǒng)提供高效的決策支持平臺。

（2）方案協(xié)調(diào)評估。首先實現(xiàn)了對電網(wǎng)規(guī)劃方案和電源規(guī)劃方案的綜合考慮；其次，根據(jù)實際情況，對未來年份的發(fā)電情況進(jìn)行調(diào)度模擬分析，形成了較為科學(xué)的運行方式；第三，根據(jù)以上對于調(diào)度工作的模擬分析和運算，對不同方案下的斷面潮流、系統(tǒng)備用率以及電網(wǎng)失負(fù)荷概率等各項指標(biāo)的可靠性和運行費用等進(jìn)行計算，并對其環(huán)保指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。

（3）電網(wǎng)智能化評估。智能化評估主要指對電網(wǎng)適應(yīng)性的評估，是在電網(wǎng)規(guī)劃工作中對電網(wǎng)的電力輸送能力的檢驗，對電網(wǎng)中是否存在阻塞問題進(jìn)行分析，從而能更好的對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善設(shè)計。

電網(wǎng)適應(yīng)性智能化評估是建立在一定負(fù)荷需求和電源裝機容量基礎(chǔ)上的，并根據(jù)經(jīng)濟性原則對電網(wǎng)輸送電能力進(jìn)行評估，從而確保輸電網(wǎng)的發(fā)展和負(fù)荷需求增長與電源裝機容量的增長速度相互適應(yīng)，避免由于網(wǎng)絡(luò)原因造成的系統(tǒng)運行問題。

4 主要功能及實現(xiàn)

（1）基礎(chǔ)信息模塊。該模塊的主要作用是在對電網(wǎng)中線路、主變壓器以及機組設(shè)備和電量負(fù)荷等信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的查詢和維護(hù)。

（2）電網(wǎng)分析模塊。電網(wǎng)分析模塊通過與GIS技術(shù)的相互結(jié)合，將電網(wǎng)負(fù)荷密度、容載比和負(fù)載率等重要指標(biāo)進(jìn)行了可視化展示，并提供了對電網(wǎng)適應(yīng)性的評估。

（3）電力市場分析模塊。該模塊主要是采用數(shù)據(jù)信息挖掘技術(shù)，從多個角度和多個指標(biāo)對電量、負(fù)荷等方面進(jìn)行綜合分析，幫助系統(tǒng)用戶更好的對電力市場狀況有一個全面清晰的了解。

（4）電源規(guī)劃模塊。電源規(guī)劃模塊的主要功能是為了實現(xiàn)對指定年份的電力電量平衡計算，在對水電特性進(jìn)行了充分考慮的基礎(chǔ)上，采用逐月平衡計算的方法，確保了電力系統(tǒng)中的電源能滿足負(fù)荷要求。

（5）市場預(yù)測模塊。在完備的預(yù)測方法基礎(chǔ)上，市場預(yù)測模塊為電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)提供了多時間維度預(yù)測方法，從而便于其對電力和電量進(jìn)行預(yù)測分析，同時通過快速有效的預(yù)測方式，實現(xiàn)了不同等級電網(wǎng)預(yù)測結(jié)果之間的平衡。

（6）電網(wǎng)輔助決策。在系統(tǒng)安全環(huán)保、經(jīng)濟可靠的評估指標(biāo)體系結(jié)果下，電網(wǎng)輔助決策模塊通過對項目規(guī)劃方案各個指定指標(biāo)之間的優(yōu)勢和劣勢分析，進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃方案的決策，并利用項目優(yōu)先級決策功能，對規(guī)劃方案中的各項目重要性進(jìn)行排序。

（7）調(diào)度模擬模塊。調(diào)度模擬模塊主要功能是進(jìn)行各種電網(wǎng)接線方案和電源規(guī)劃方案在指定時間年份內(nèi)的調(diào)度模擬，通過調(diào)度模擬計算出指定期限內(nèi)的系統(tǒng)電力平衡情況以及各項經(jīng)濟性指標(biāo)和可靠性指標(biāo)。根據(jù)以上各項數(shù)據(jù)指標(biāo)結(jié)果，可以有針對性的進(jìn)行規(guī)劃方案的優(yōu)化組合，同時采用多電源設(shè)置的方式，實現(xiàn)不同電源方案之間的對比和不同負(fù)荷水平對于同一電網(wǎng)規(guī)劃方案的影響對比。

5 結(jié)語

電網(wǎng)建設(shè)工作本身具有著較大的復(fù)雜性，由此就造成了電網(wǎng)智能輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)難度，對電網(wǎng)規(guī)劃方案也提出了更高的要求。當(dāng)期時期我國電網(wǎng)規(guī)劃工作認(rèn)清當(dāng)前面臨的主要問題，協(xié)調(diào)好電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃的關(guān)系，從而推動電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

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作者簡介：嚴(yán)輝閩（1989—），男，江西高安人，大專，助理工程師，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃。