电网规划智能辅助决策系统的设计与实现

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1、第37卷暋第3期Vol.37暋No.32013年2月10日Feb.10,2013DOI: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

2、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[1

3、2灢13]0暋引言长。地理信息系统(GIS)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,除电力系统规划是电力系统建设中一项重要且复城市配电网规划外,缺乏对电网规划智能辅助决策杂的前期工作,规划质量直接影响电网投资效益及[12灢14]的技术支持。[1]电网运行安全。目前,中国电网建设正朝坚强智鉴于以上几个方面,本文设计并实现了一种新[2]能电网方向前进,这对电网规划提出了更高要求。的电网规划智能辅助决策系统,将计算机技术、GIS迄今为止,电网规划方面的研究多集中于探讨技术、电力规划领域的最新研究成果引入电网规划,数学模型,规划问题传统上可归结为一定约束条件提供涵盖规划全过

4、程的决策支持。该软件系统已在[3]下的优化问题,如考虑电网脆弱性、发电备用容湖北电网规划部门得到实际应用。[4][5]量、安全稳定性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1暋系统体系结构[3]的特点,因此,其模型属于高维、非线性的混合整电网规划智能辅助决策系统采用C/S与B/S[6]数规划范畴,可应用各类进化优化算法。混合架构,分为5个层次:数据层、分析层、应用层、新时期电网规划工作面临以下主要问题:栙电评价层和决策层,如图1所示。[7]源电网规划协调问题,需要研究如何从整体上把1)数据层:采用Oracle数据库,完成与能量管握和协调电源规划和电网规划,

5、确保电网建设和电理系统(EMS),GIS和电力系统分析综合程序[8]源建设的协调同步发展;栚差异化电网规划问题,(PSASP)等系统和程序接口,形成规划数据平台。需要在电网规划中有重点地提高针对特大灾害的电2)分析层:完成对数据深入挖掘和分析,提取电网抗灾能力;栛电网规划方案评估指标体系不完善网规划关键信息。[9灢10]问题,电网规划必须关注电网的可靠性与安全3)应用层:辅助完成基本型和差异化电网规划性,而电力市场环境下更多关注方案的经济性,智能方案设计。电网的发展要求评估规划方案的环保特性等;栜电4)评价层:对电网规划方案进行安全、可靠、经网规划信息化、智能化支持严重不足问题,目前电

6、网济和环保的全面与综合评价。[11]规划缺乏统一的数据平台支持,数据收集耗时较5)决策层:根据评估指标选择电网规划方案。收稿日期:2012灢02灢24;修回日期:2012灢06灢18。—77—2013,37(3)暋下基于调度模拟的电源电网规划方案协调评估技1术,从而具有以下优势:栙既考虑电网规划方案又考A2虑电源规划方案;栚对未来年份发电情况根据实际调度工作进行模拟,形成评估年份逐日的运行方式;AE+A!栛根据模拟得到的运行方式,计算不同规划方案下AA1*的断面潮流、系统备用率、电网失负荷概率等可靠性G#1&1N,1)指标和运行费用等经济指标,以及电网

7、运行的环保*B9N#+5?&?性指标。B9!BE>B9该系统利用基于调度模拟的协调评估技术,对E!4#A4不同规划方案进行了深入细致的计算,得到多角度评估计算结果,减少了对经验的依赖,提高了电网规+5)4C!BE>?A划工作的科学性。48&4#B9A142.4暋电网适应性智能化评估进行电网规划工作首先要分析现状电网能否满