电网规划智能辅助决策系统的设计与实现VIP专享VIP免费

DOI:10.7500/AEPS201202158电网规划智能辅助决策系统的设计与实现周鲲鹏1,方仍存1,颜暋炯1,康重庆2,3,林海英4,刘秀坤5(1.湖北省电力公司电力科学研究院,湖北省武汉市430077;2.电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,清华大学,北京市100084;3.清华大学电机工程与应用电子技术系,北京市100084;4.北京清软创新科技有限公司,北京市100192;5.湖北省地图院,湖北省武汉市430071)摘要:为有效应对电网规划面临的数据量大、决策复杂、技术手段匮乏的局面,文中设计并实现了一种基于平台化设计、具有可视化及高级决策支持功能的电网规划智能辅助决策系统。该系统与地理信息系统(GIS)密切融合,内嵌一体化数据库,具有适应性评估、投资优先级决策、差异化规划及电网仿真软件数据接口等功能。在辅助决策过程中,通过电网调度模拟实现电源电网协调评估,仿照静态安全分析的原理确定项目投资优先级,利用图论算法识别电网骨干网架,借助新开发的仿真软件数据接口从规划方案提取数据进行拓扑重构及模型数据初始化。系统的设计与开发立足于工程实践,软件成果在湖北电网的初步应用验证了文中的设计思路和实现方法。关键词:电网规划;智能辅助决策;电网调度模拟;电力系统仿真;地理信息系统收稿日期:2012灢02灢24;修回日期:2012灢06灢18。0暋引言电力系统规划是电力系统建设中一项重要且复杂的前期工作,规划质量直接影响电网投资效益及电网运行安全[1]。目前,中国电网建设正朝坚强智能电网方向前进[2],这对电网规划提出了更高要求。迄今为止,电网规划方面的研究多集中于探讨数学模型,规划问题传统上可归结为一定约束条件下的优化问题,如考虑电网脆弱性[3]、发电备用容量[4]、安全稳定性[5]等约束条件的优化问题。由于电网规划需要协调多种关系,可能呈现多目标优化的特点[3],因此,其模型属于高维、非线性的混合整数规划范畴,可应用各类进化优化算法[6]。新时期电网规划工作面临以下主要问题:栙电源电网规划协调问题[7],需要研究如何从整体上把握和协调电源规划和电网规划,确保电网建设和电源建设的协调同步发展;栚差异化电网规划问题[8],需要在电网规划中有重点地提高针对特大灾害的电网抗灾能力;栛电网规划方案评估指标体系不完善问题[9灢10],电网规划必须关注电网的可靠性与安全性,而电力市场环境下更多关注方案的经济性,智能电网的发展要求评估规划方案的环保特性等;栜电网规划信息化、智能化支持严重不足问题,目前电网规划缺乏统一的数据平台支持[11],数据收集耗时较长。地理信息系统(GIS)[12灢13]等可视化技术应用有限。电网规划与电网仿真之间数据无自动交互,除城市配电网规划外,缺乏对电网规划智能辅助决策的技术支持[12灢14]。鉴于以上几个方面,本文设计并实现了一种新的电网规划智能辅助决策系统,将计算机技术、GIS技术、电力规划领域的最新研究成果引入电网规划,提供涵盖规划全过程的决策支持。该软件系统已在湖北电网规划部门得到实际应用。1暋系统体系结构电网规划智能辅助决策系统采用C/S与B/S混合架构,分为5个层次:数据层、分析层、应用层、评价层和决策层,如图1所示。1)数据层:采用Oracle数据库,完成与能量管理系统(EMS),GIS和电力系统分析综合程序(PSASP)等系统和程序接口,形成规划数据平台。2)分析层:完成对数据深入挖掘和分析,提取电网规划关键信息。3)应用层:辅助完成基本型和差异化电网规划方案设计。4)评价层:对电网规划方案进行安全、可靠、经济和环保的全面与综合评价。5)决策层:根据评估指标选择电网规划方案。—77—第37卷暋第3期2013年2月10日Vol.37暋No.3Feb.10,2013A2G#1&1N,1)B9N#+5?&?B9!B4#E>AB94E!F24A5+5)4C!BE>?A48&4#B9A14+!A1A*EA1A*图1暋电网规划智能辅助决策系统体系结构Fig.1暋Structureofpowergridplanningintelligentauxiliarydecision灢makingsystem2暋系统主要特色本文提出的系统具有先进性和智能化的特点,主要表现在以下几个方面。2.1暋完备的电网规划平台该系统整合了电力系统计算分析软件、GIS、中长期负荷预测等核心功能,采用以业务流程为导向的集成化设计理念,提供基于平台设计的规划决策业务解决方案,可实现数据集成管理与网络化科学计算高度一体化,为电...