基于gis的配电网规划智能决策支持系统及其算法研究

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1、中文摘要摘要配电网规划工作的复杂性突出表现在具有规模大、不确定、不精细、因素多和涉及领域广的特点，仅仅依靠规划工作者的规划经验进行配电网规划已经远远不能满足现代配电网规划的要求。因此，开发一套配电网规划智能决策系统，不仅可以减轻规划工作人员的劳动强度，而且可从整体上提高配电网规划的科学决策水平，具有重要的学术和现实意义。将地理信息系统(OeographicInformationSystem，GIS)平台引入配电网规划系统，能够极大地方便规划数据的收集和管理，提高规划人员的劳动生产率，使规划过程更直观、更具有交互性。本文在论述研发的基于GIS的配电网规划智能决策支持系统的

2、基本原理及总体结构方案基础上，着重研究该系统中将GIS用于配电网优化规划的方法。概括起来，本文的工作主要包括以下几部分：(1)通过对决策支持系统的基本原理分析，提出了基于GIS的配电网规划智能决策支持系统的总体结构方案，主要包括历史信息分析子系统、负荷预测综合分析子系统、变电站规划子系统和配电网网架规划综合分析子系统等。该系统建立在GIS平台基础上，采用面向对象技术实现，包含数据库、模型库、知识库和图形库，信息齐全直观，交互功能强大，体现了理论及计算机工具与专家经验相结合、科学性与实用性相结合的统一。(2)由于配电网GIS数据库是配电网规划智能决策支持系统的基础，因此，

3、作者通过对配电网络特征的分析，提出了采用矢量模型的配电网规划GIS数据模型：通过将处理对象分层次、分步骤来划分信息图层空间，提出了配电网规划GIS数据库的数据组织方法和建库流程；同时还对配电网规划GIS数据的来源及入库进行了研究。(3)由于配电网负荷预测是配电网规划智能决策支持系统一项非常重要的工作，因此，作者通过对用于负荷总量预测的灰色预测模型缺陷的分析，提出了灰色模型的背景值改进方法，提高了负荷总量预测精度；通过将GIS应用于配电网空间负荷预测的研究，提出了可操作的预测步骤，并利用OI$图形平台收集待预测区域的各类空间属性信息，将预测结果直观显示在GIS平台上；同时

4、，引入粗糙集理论中的知识库约简方法对小区属性进行约简，建立模糊推理规则进行土地使用的决策，从而克服了模糊规则由专家指定的缺点，提高了空间负荷预测的准确性。(4)由于变电站的选址模型及算法是基于GIS配电网规划智能决策支持系统的重庆人学博士学位论文重要环节，因此，作者建立了基于GIS的变电站空间布局模型，并采用多源交替迭代选址法进行求解，得到变电站的各选站址；提出采用模糊层次分析法对上述方法得到的变电站备选站址进行决策级数据融合，可优选出最佳的站址。在选址决策过程中，利用配电网GIS的数据管理和空间分析功能，实现选址所需多种数据的可视化，可为选址工作提供更加全面的指标特征

5、值，大大提高了变电站选址的效率。(5)由于配电网网架优化规划方法是基于GIS配电网规划智能决策支持系统的重要组成部分，因此，作者在对遗传算法及免疫算法进行研究的基础上，提出一种多种群免疫遗传方法进行配电网网架优化规划，可有效的避免传统遗传算法的某些缺点，提高了算法的效率。同时，在配电网网架优化规划过程中，利用GIS平台提供的空间分析功能(如叠加分析和缓冲区分析等)，可以自动识别并绕过地面障碍物(如建筑物及其他一些公用设施)，从而得到可行的布线路径，使得网架规划的结果更符合实际。关键词：配电网规划，地理信息系统，智能决策支持系统，优化规划算法II英文摘要ABSTRACTD

6、istributionnetworkplanning(DNP)workcomplexitymanifestsdominatinglyonlarge—scales，multi—factorsofuncertaintyandinaccuracNinvolvingwidedomainsandSOon．Onlydependinguponplanning-workers’planningexperience，itisunabletobesatisfiedfortherequirementofmodemDNP．Soexploitingasetofintelligentdecisio

7、nsystemcouldnotonlyrelievelaborintensityofplanning—workersimprovescientificdecisionlevelofDNP,anditinevitablyhasimportantacademicandrealisticmeaning．Introducinggeographicinformationsystem(GIS)platformintoDNPsystemcouldlargelybeconvenientforplauning-datacollectionandmanage