GIS城市配網(wǎng)規(guī)劃下輔助決策系統(tǒng)的優(yōu)化研究

彭鵬

城市配網(wǎng)規(guī)劃擁有規(guī)模大、不明確、不細致、因素多與觸及層面光等體征，其是一個非常典型的非線性問題。憑借策劃人員的策劃經(jīng)驗來實行配電網(wǎng)規(guī)劃的辦法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在配電網(wǎng)規(guī)劃的需求。所以，研發(fā)一個城市配電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策體系，不但能夠提升策劃工作者的工作效率，還能夠提升配電網(wǎng)策劃的科學決策水平，擁有非常重要的學術與實際意義。本文講述了城市配網(wǎng)規(guī)劃概述，并說明了基于GIS技術城市配網(wǎng)規(guī)劃下輔助決策體系的優(yōu)化研究。

城市電網(wǎng)當作城市建造當中非常重要的一個基本設施，伴隨城市建造的迅速進展，用電量的迅速增多和用電用戶對于供電品質的需求，電網(wǎng)的改造與擴展便成了首要任務。城市配電網(wǎng)策劃的目的就是能夠運用合適的投資，提升電網(wǎng)的供電能力與供電品質，對于電網(wǎng)的經(jīng)濟建造、科學布局和提升供電可靠性都擁有非常重要的指導意義。

城市配網(wǎng)規(guī)劃概述

我國城市配網(wǎng)的進展狀況與存在的問題

電網(wǎng)是通過發(fā)電、輸送電、配電這三個層面組成的，并且它們是密不可分的整體。中國配電建立初期遭到傳統(tǒng)“重發(fā)、輕輸、不管用”的約束，致使中國配電體系基礎非常單薄。盡管近年來電力單位增強了對于電網(wǎng)建造的投資，但是配電網(wǎng)還是非常薄弱，跟其他國家來比仍然存有非常大的距離，主要展現(xiàn)在下面幾個層面：

線損率偏高與電壓合格率普遍偏低：現(xiàn)在，配電網(wǎng)廣泛存在著線損率過于高的現(xiàn)象。中國輸配電線路的線路損壞率通常都是在15%之上，有些農(nóng)村電網(wǎng)的線路損壞率都達到了20%之上。并且，電壓合格率也非常低。統(tǒng)計結果顯示，中國10KV（6KV）的配電網(wǎng)功率因數(shù)是0.65～0.8，低壓農(nóng)網(wǎng)是0.6～0.7，這些都會和城市配電網(wǎng)構造、原建造規(guī)范低和負載進展的特征相關。初期建造的配電網(wǎng)線路無法滿足現(xiàn)在城市進展需求與電力體系革新的要求。

中壓配電主干線互聯(lián)率低，供電可靠性不高：一直以來，城市中壓配電網(wǎng)進展都處在無序的狀況中，網(wǎng)絡構造非常不科學，突顯呈現(xiàn)在網(wǎng)架構造脆弱，配網(wǎng)主干線路互聯(lián)率過于低，現(xiàn)在電力進展所提倡的多分段互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡構造還沒有產(chǎn)生。伴隨中國經(jīng)濟的迅速進展，電力客戶的負載程度快速增多，有非常多的設備由于過負載而經(jīng)常出現(xiàn)問題，這些跟電力客戶對于供電可靠性需求的持續(xù)提升有非常的沖突。

城市配電網(wǎng)技術落后于配網(wǎng)自動化水平低：現(xiàn)在，中國配網(wǎng)自動化技術程度非常低，盡管這幾年也引入與研發(fā)了很多新技術，但是跟其他國家比較還是有很大距離。城市配電網(wǎng)裝備過時破舊，安全性低，能源消耗大，故障產(chǎn)生頻繁。并且，中國城市配網(wǎng)自動化建立剛開始，城市中壓配網(wǎng)自動化處在初期時段，和其他國家配網(wǎng)自動化程度比較還是擁有非常大的距離。

目前城市配網(wǎng)規(guī)劃選用的辦法

之前的城市配網(wǎng)策劃工作通常都是憑借潮流解析、安全解析等方法來進行，這樣的方法僅僅是在教學上面給策劃工作者實行手工策劃工作供應了不同程度的便捷性，自身并無法指引策劃網(wǎng)最好的方向進展。近年來伴隨計算機技術、數(shù)學方式與其余有關技術的進展，人類開始鉆研運用計算機來協(xié)助實行配電網(wǎng)策劃，希望可以在限定的資源與人力狀況下提供更為一致、全面的策劃方案，提升配電網(wǎng)策劃的品質和科學決策水平。通常會用到的策劃方式有：

最優(yōu)化方法：最優(yōu)化辦法其實是把電網(wǎng)規(guī)劃問題用數(shù)學優(yōu)化模型的方式來實行描繪，之后再經(jīng)過一定算法解出答案，進而取得能夠滿足體系需求的最優(yōu)策劃方案。在配電網(wǎng)策劃當中選用的數(shù)學最優(yōu)化方式已經(jīng)不計其數(shù)了。

啟發(fā)式方法：啟發(fā)式辦法與數(shù)學優(yōu)化辦法不一樣，其是用直觀解析來當作憑據(jù)的計算方法，并且與策劃工作者的經(jīng)驗聯(lián)合在一塊，其與數(shù)學方式相比可以更加精確的現(xiàn)實模擬電力行為。這樣的辦法直觀、靈巧、用時短、方便人工參加決策而且可以提供更加符合工程現(xiàn)實的較優(yōu)解，變成了電網(wǎng)拓展策劃當中被普遍運用的辦法。

配電網(wǎng)靈活規(guī)劃方法：配電網(wǎng)靈活策劃說的是在計算不同不明確因素對于電網(wǎng)策劃結果的作用，在完成不同經(jīng)濟性指數(shù)下，提供一個整體上最優(yōu)的策劃方案。對于不明確因素的多種性和對其不一樣的處置辦法，就形成了不一樣的靈活規(guī)劃算法。

基于GIS城市配網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)的優(yōu)化研究

現(xiàn)在GIS在配網(wǎng)規(guī)劃當中的運用狀況

城市配電網(wǎng)其中包含著非常多的裝備、網(wǎng)絡、客戶等，這些數(shù)據(jù)十分多并且都有非常顯著的地理方位訊息，這就致使對電網(wǎng)GIS鉆研變成了電力GIS鉆研的重點。在配網(wǎng)運轉層面經(jīng)過設立電力裝備地理分散圖，來給配電網(wǎng)GIS離線與在線監(jiān)察供應裝備方位的空間訊息與配電網(wǎng)的實時工作狀況，其整合訊息體系能夠治理變壓器的負載和再事故當中負載轉變；伴隨檢測抑制與數(shù)據(jù)收集技術在DMS當中的普遍運用，怎樣把GIS技術和SCADA科學聯(lián)合變成配電網(wǎng)治理服務也變成了很多研究人員鉆研的重點。綜上所述，伴隨電力體系的持續(xù)進展和計算機技術的持續(xù)成熟，GIS技術一定會在城市配網(wǎng)策劃當中獲得更多的運用。

配網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)研究意義

城市配網(wǎng)構造繁瑣、裝備元件多，配電裝備觸及很多的空間訊息。因為GIS擁有非常大的空間數(shù)據(jù)治理與解析功能，能夠給配網(wǎng)策劃與治理供應所需要的材料，除去治理空間數(shù)據(jù)比如變電站、負載點、配網(wǎng)線路的方位坐標訊息等，其還擁有設立拓撲、實行空間解析等功能。所以運用GIS能夠讓策劃地區(qū)包含地理背景的整體配電網(wǎng)狀況展現(xiàn)在電腦上，策劃者可以直接、便捷、成功的分析出城市配網(wǎng)目前的欠缺之處，給策劃工作當中的變電站優(yōu)化選址和配網(wǎng)線路策劃奠定優(yōu)良的基礎。研究基于GIS技術的城市配網(wǎng)策劃輔助決策體系不但能夠減少策劃者的工作負擔，還能夠提升配電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性與可靠性。輔助決策體系還給電力單位供應了高效、可見的配網(wǎng)數(shù)據(jù)治理平臺，給配電網(wǎng)策劃的每個流程都供應了足夠的科學決策依照，在整體上提升了城市配網(wǎng)策劃的科學性。

研發(fā)一個適用高效的GIS城市配網(wǎng)策劃輔助決策體系可以成功的提升電力單位策劃工作的效率和科學性，不但能夠推進電力領域的進展，提升電力體系效益，還能夠帽子電力客戶逐漸增長的對于電量和用電可靠性的需要。endprint