（电力系统及其自动化专业论文）基于gis的配电网优化规划研究.pdf

郑州大学硕士论文摘要 第三、基于模糊逻辑和近似推理的决策方法：该方法是一种在知识 不完备情况下，能够考虑推理前提重要性的、基于模糊逻辑的近似推理 和决策的新方法。可以建立规划年城市小区土地开发和土地改造预测的 基本模型。 考虑到实际工程项目中影响负荷预测的各种因素，我对上述几种空 间负荷预测方法的特点和适用范围进行了分析比较，认为分类分区预测 方法受人为因素影响太多，特别是对于缺乏历史数据的新区进行负荷密 度预测，往往不能得到满意的结果，而基于神经网络和模糊算法的聚类 分析方法可以弥补这一缺陷。仿真法在土地的使用主要由市场来决定的 国家里比较适用，但它难以实现城市土地改造问题。基于模糊逻辑和近 似推理的决策方法，可以建立规划年城市小区土地开发和土地改造预测 方向。它从一个初始可行解x 出发，选择一系列的特定搜索方向( 移 动，m o v e ) 作为试探，从当前解的邻域n ( x ) 中随机产生一系列试验解x ， x 2 ，x 。，选择其中最好的解x + 作为当前解，即令x = x + ，重复迭 代，直到满足一定的终止准则。为了避免陷入局部最优解，t s 搜索中采 用了一种灵活的“记忆”技术，对已经进行过的优化过程进行记录和选 择，指导下一步的搜索方向。 在g i s 平台上将t a b u 搜索算法引入配电网网架优化，不仅可以较方 便地考虑线路沿街道架设的约束条件，而且使规划结果更符合实际。本 论文以许昌县城市电网发展规划的原始数据和城市建设发展规划图为依 据，对基于g i s 和t a b u 搜索的配电网网架优化方法进行了研究。 在构造配电网规划方案时，线路一般只能沿街道架设。在g 1 s 中可 以通过叠置分析方法得到街道的交汇点；如何选择和处理街道的交汇点， 连接所有负荷点，并保证配电网的辐射性约束，是一个较难解决的问题。 本文中计及所有的交汇点，用点溶合法选取初始可行路径中待架设的线 路作为初始解。 耵 郑州i 大学硕士论文摘要 在本文中，网架优化模型计及资金的时间价值，按等额分付资本回 收计算，以年费用最小为目标函数；以线路传输容量、负荷需求及配电 网的辐射性等为约束条件；用t a b u 搜索方法在g i s 平台上进行求解。所 得结果既可以保存在文件中，也可以显示在地图上。算例结果表明了该 方法的可行性和有效性。y 3 基于g i s 的配电网规划软件开发 本软件在w i n d o w s9 8 操作系统平台上，选择a c c e s s 数据库，用v b 和h a p l n f o 、m a p b a s i c 以o l e 开发方式进行集成开发而成。它具有以下 几个基本功能：图形编辑和绘制、统计查询、配电网规划及网络分析等。 在所有的功能模块中，我负责完成了图形编辑和绘制、统计查询及配电 网规划中的基于g i s 和t a b u 搜索的配电网网架优化子模块的程序编制工 作。 采用对象连接与嵌入( o b j e c t sl i n k i n ga n de m b e d d i n g ，o l e ) 技 术进行集成地图开发必须生成o l e 对象，用以访问自动化服务器，作者 定义了全局变量“m a p l n f o ”作为该对象的实例。然后采用能支持o l e 服 务器的编程语言( 如v b ) ，创建一个能定义一个或多个o l e 方法的类； 设置基本工作环境，定制工具栏按钮、标题栏菜单及快捷菜单等。 本系统中所有的配电网信息存储在a c c e s s 数据库中，m a p i n f o 所带 的数据库只存储一些配电网设备及用户的基本属性信息。不同的对象分 布在不同的层上，各层之间通过设置联络字段来解决对象之间的实际连 接关系。 在项目的研究过程和论文的各个阶段，导师杨丽徙副教授都给予了 具体的指导并提出了许多宝贵意见和建议。在此，向她表示表示崇高的 敬意和衷心的感谢l 由于本人水平有限，文中错误之处在所难免，欢迎读者批评指正o y 关键词：配电网规划，地理信息系统，空间负荷预测，t a b u 搜索算法 软件开发 i l i i 郑l 大学硕士论文摘要 a b s t r a c t i nt h ep l a n n i n go fe l e c t r i c p o w e rn e t w o r k ，s e v e r a la s p e c t s h a v et ob e c o n s i d e r e d ，s u c ha st h el o a df o r e c a s t i n g ，s u b s t a t i o na n dn e t w o r kp l a n n i n g ， r e a c t i v e p o w e ri n s t a l l ，r e l i a b i l i t ya n a l y s i s i nn o r m a la n de m e r g e n c y ，s h o r t c i r c u i tc u r r e n ta n a l y s i s ，d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n ，a n ds oo n t oi n t r o d u c eg i sp l a t f o r mi n t od i s t r i b u t i o ns y s t e mp l a n n i n gc a nn o to n l y e n a b l ed a t am a n a g e m e n tc o n v e n i e n ta n de n h a n c et h ew o ke f f i c i e n c y , b u ta l s o m a k et h ep r o g r a m m i n gw o r km o r ei n t u i t i o n i s t i ca n dp e r s p r i c u o u sw i t ht h e d e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g y , g i s i s g r a d u a l l yb e i n ga p p l i e d i n t o o p e r a t i o n a n d m a n a g e m e n t o fd i s t r i b u t i o nn e t w o r ka n dh a sap r o m i s i n g p r o s p e c t u n d e rt h ed i r e c to f p r o f e s s o rl o u h e g o n g ，ih a v ei n d e p e n d e n t l yd o n et h e c i t yd i s t r i b u t i o nn e t w o r kp l a n n i n go fx u c h a n gc o u n t ya n dq i n y a n gc i t y o n t h eb a s i s ，p r e s e n td i s t r i b u t i o nn e t w o r kp l a n n i n gm e t h o d sh a v eb e e ns t u d i e d f i r s t ，a n dt h e no nt h eg i sp l a t f o r mt h ef o l l o w i n ga s p e c t si n c l u d i n gs p a t i a ll o a d f o r e c a s t i n g 、d i s t r i b u t i o nn e t w o r kp l a n n i n gb a s e dg i sa n dt a b us e a r c ha n d d i s t r i b u t i o nn e t w o r k p l a n n i n gs o t = 【w a r ep a c k a g e g i sb a s e da r ef u r t h e rs t u d i e d t h i st h e s i sc o m p o s e so f t h ef o l l o w i n g a s p e c t s ： 1 s p a t i a ll o a df o r e c a s t i n g s p a t i a l l o a d f o r e c a s t i n g ( 1 0 a d d i s t r i b u t i o n f o r e c a s t i n g ，t o o ) i s t h e f o u n d a t i o no fd i s t r i b u t i o nn e t w o r kd e v e l o p m e n t p l a n n i n ga n d d i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o no n l yt h ef u t u r el o a do f s u p p l y a r e ai sa s c e r t a i n e dt h a tt h es t r a t e g i c v a r i a b l e si n c l u d i n gt h es u b s t a t i o nl o c a t i o na n dc a p a c i t y 、e l e c t r i cl i n e s r o u t e a n ds t y l e 、s w i t c h e r s s e t t i n gu pa n dt i m ew h e nt ob r i n gi n t os e r v i c ec a nb e f o r e c a s t e db e c a u s et h e s p a t i a l l o a d f o r e c a s t i n g i n v o l v e s p l e n t y o fs p a t i a l i n f o r m a t i o n ，t oi n t r o d u c eg i sc a ns u p p l yag o o dp l a t f o r mo nw h i c hs p a t i a l l o a df o r e c a s t i n gd a t aa r ea c q u i r e d 、p r o c e s s e da n dt h er e s u l t sc a nb ed i s p l a y e d a n df u r t h e rm o r e ，i tg r e a t l yd e c r e a s e st h ed i f f i c u l t i e so fd a t aa c q u i r i n ga n ds o i ti st h en e c e s s a r ys t e pt om a k et h es p a t i a ll o a df o r e c a s t i n g p r a c t i c a l a tp r e s e n t ，t h e r ea r ec o m m o n l yt h e r ek i n d so fm e t h o df o rs p a t i a ll o a d i v 郑卅i 大学硕士论文 摘要 f o r e c a s t i n g t h ef i r s ti sl o a dd e n s i t ym e t h o d ，w h i c hc a ng i v et h eq u a n t i t yo ft h eu n i t a c c o r d i n gt od e n s i t yo fc l a s s i f i e d1 0 a da n dt h ec o n s t i t u t i o no fs u b - d i s t r i c t s a r e ai nt h i st h e s i s t w ok i n d so f1 0 a dd e n s i t yf o r e c a s tm e t h o d sa r ei n t r o d u c e d ： c l a s s i f i e d d i v i s i o n a ll o a dd e n s i t ym e t h o da n dc l a s s i f i c a t i o nm e t h o db a s e do n a r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r ka n d f u z z yt h e o r y t h es e c o n di sc a l l e de m u l a t i o nm e t h o di nt h ef i r s tp l a c e ，t h es e r v e ra r e a i sd i v i d e di n t os o m er e g u l a rs u b d i s t r i c t sa n dt h el o a d sa r ec l a s s i f i e da ss o m e k i n d s s u c ha si n d u s t r yl o a d 、c o m m e r c i a la n dr e s i d e n t i a lo n e sa f t e r w a r d s ，t h e s u b d i s t r i c t sa r ee v a l u a t e db yt h ed e g r e ew h i c ht h es u b - d i s t r i c t sa r es u i t a b l et o d e v e l o ps o m ek i n d o fl o a d ，a c c o r d i n gt ot h ei n f o r m a t i o no fg e o g r a p h y 、 e n v i r o n m e n t 、c o m m u n i c a t i o n 、s o c i e t ya n de c o n o m ya t t h el a s t ，i na c c o r d a n c e w i t ht h ee v a l u a t i o n t h et o t a ll o a d sa r ea l l o c a t e dt oe a c hs u b d i s t r i c t t h et h i r di s f u z z y l o g i c - b a s e da p p r o x i m a t er e a s o n i n gm e t h o dw h i c h c a n c o n s i d e rw e i g h t si nt h ep r e m i s ei nr u l e sa n dad e f u z z i f i c a t i o nd e c i s i o n * m a k i n g f u n c t i o na p r i m a r ym o d e la b o u th o w t of o r e c a s tt h eu r b a nl a n dd e v e l o p m e n t a n dt l r b a nl a n dr e f o r mi nt h ef u t u r ei sf o u n d e d a l l o w i n g f o rt h ef a c t o r s a f f e c t i n g t h el o a df o r e c a s ti nt h e p r a c t i c a l e n g i n e e r i n gp r o j e c t ，ic o m p a r et h ec h a r a c t e r i s t i ca n dt h e i ra p p l i c a b i l i t yo f t h e a b o v e s p a t i a ll o a df o r e c a s t i n gm e t h o d s ，a n d t h e n g e tt h ef o l l o w i n g r e s u l t st h e c l a s s i f i e d d i v i s i o n a ll o a d d e n s i t y m e t h o dh a st e n d e n c yt ob ea f f e c t e d b y h u m a n f a c t o r s ，b u tt h ec l a s s i f i c a t i o nm e t h o d b a s e do na r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k a n df u z z yt h e o r yc a nm a k e u pw i t ht h i sf a u l t t h ee m u l a t i o nm e t h o di so f t e n u s e di nt h ec o u n t r i e sw h e r et h el a n d u s ei sd e c i d e db yt h em a r k e t ，b u ti tc a n n o t f i g u r e i n t ot h el a n d - u s er e f o r mi nt h ef u z z y l o g i c b a s e d a p p r o x i m a t e r e a s o n i n gm e t h o d ，t h ee v a l u a t i o ns y s t e mi ss t i l la f f e c t e db yh u m a nf a c t o r s ，a n d t h ec o n v e r s i o nm a k e st h ep r o g r a mm o r ed i f f i c u l t 2 d i s t r i b u t i o nn e t w o r k p l a n n i n gb a s e d g i sa n dt a b us e a r c h t a b us e a r c hi sa h i g h l y e f f i c i e n ts e a r c hh e u r i s t i c a l g o r i t h m i t i s c h a r a c t e r i z e db yg a t h e r i n gk n o w l e d g ed u r i n gt h es e a r c ha n ds u b s e q u e n t l y p r o f i t i n gf r o mt h i sk n o w l e d g e i ts t a r t sf r o ma ni n i t i a lf e a s i b l es o l u t i o nxa n d v 郑。, i x 学硕士论文摘要 s e l e c t sas e r i a lo fs e a r c hd i r e c t i o n st oc o m ei n t o b r i n gs o m et r i a l s o l u t i o n s a m o n g t h en e i g h b o r n ( x ) o f xf r o mt h e s et r i a ls o l u t i o n ，t h eb e s ti ss e l e c t e da s t h ec u r r e n ts o l u t i o n ，t h a ti s ，x = x t h i sp r o c e d u r ei si t e r a t e du n t i li ts a t i s f i e s s o m er u l e si n o r d e rt oa v o i d t r a p p i n g i n t ol o c a l s o l u t i o n ，a f l e x i b l e “r e m e m b e r t e c h n o l o g yh a sb e e na d o p t e d ，w h i c hc a nr e c o r d a n ds e l e c tt h e p l a n n e dp r o c e d u r ea n dd i r e c tt h e n e x ts e a r c hd i r e c t i o n t h a tt a b us e a r c hi si n t r o d u c e dt od i s t r i b u t i o nn e t w o r kp l a n n i n gn o to n l y e n a b l e si tc o n v e n i e n tt oc o n s i d e rt h a te l e c t r i cl i n e ss h o u l db er o u t e da l o n gt h e s t r e e t s ，b u ta l s om a k e st h er e s u l t sm o r ep r a c t i c a b l eo nt h eb a s i so ft h e p r i m a r yd a t aa b o u tt h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r kd e v e l o p m e n tp l a n n i n ga n dt h ec i t y m a p o fc o n s t r u c ta n d d e v e l o p m e n t o fx u c h a n g c o u n t y , t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k p l a n n i n gm e t h o d b a s e dg i sa n dt a b us e a r c hi ss t u d i e d t h ee l e c t r i cl i n e sa r e u s u a l l y r o u t e d a l o n g s t r e e t sw h e nc o n s t r u c t i n g d i s t r i b u t i o nn e t w o r kp l a n n i n gp r o j e c t c o n j u n c t i o n so f t h es t r e e t sc a nb eg o t b yo v e r r i d i n gh o w t os e l e c ta n d p r o c e s st h ec o n j u n c t i o n so f t h es t r e e t sa n dt o c o n n e c ta l lt h e1 0 a d sa n dt oa s s u r et h er a d i a t i o no fd i s t r i b u t i o nn e t w o r ki sa d i f f i c u l tp r o b l e mi nt h i st h e s i s ，a l lt h ec o n j u n c t i o n sa r ec o n s i d e r e da n dt h e i n i t i a ls o l u t i o ni so b t a i n e d b yd o t m e r g i n gm e t h o d s i nt h i st h e s i s ，t h e o p t i m a ln e t w o r km o d u l et a k e st h e r e a l t i m ev a l u eo f c a p i t a li n v e s t m e n ti n t oa c c o u n t ，t a k e sm i n i m u m a n n u a lc o s ta si t so b j e c ta n d f e e d e r s c a p a c i t y 、t h er a d i a t i o no f d i s t r i b u t i o nn e t w o r ka si t sr e s t r i c t i o n st h e o p t i m a lo n ei so b t a i n e db yt so ng i sp l a t f o r ma n di tc a nb es a v e di naf i l eo r d i s p l a y e do nt h eg i sp l a t f o r m t h ee x a m p l ei l l u s t r a t e si t s f e a s i b i l i t y a n d e f f i c i e n c y 3 d i s t r i b u t i o nn e t w o r k p l a n n i n gs o f t w a r ed e v e l o p m e n t b a s e do ng i s s o f t w a r eb a s e do ng i sf o rd i s t r i b u t i o nn e t w o r k p l a n n i n gi sd e v e l o p e do n t h ew i n d o w s9 8p l a t f o r mb yu s i n ga c c e s sd a t a b a s e ，v i s u a lb a s i c ，m a p b a s i c a n d m a p l n f oa p p l i c a t i o n t h e p l a n n i n gr e s u l t sw i t ht h eg r a p h i ci n t e r f a c em a k e t h ep r o g r a m m i n gw o r km o r ei n t u i t i o n i s t i ca n d p e r s p r i c u o u s a tt h es a m et i m e ， t h i s s t y l e o fp l a n n i n ge n a b l e st h ep r o g r a m m e r sw o r ke f f i c i e n c yi m p r o v e d t h ef u n c t i o n so ft h i ss o f t w a r ec o m p o s em a pd r a w i n ga n de d i t i n g ，f a c i l i t i e s v t 郑州大学硕士论文摘要 q u e r y i n ga n ds t a t i s t i c ，d i s t r i b u t i o nn e t w o r kp l a n n i n ga n dn e t w o r ka n a l y z i n g ， a n ds oo no fa l lt h ef u n c t i o nm o d u l e s ，d r a w i n ga n d e d i t i n g 、f a c i l i t i e sq u e r y i n g a n ds t a t i s t i c 、d i s t r i b u t i o nn e t w o r kp l a n n i n gb a s e dg i sa n dt a b us e a r c hh a v e b e e nd o n e o l e ( o b j e c t sl i n k i n g a n de m b e d d i n g ，o l e ) i su s e dt od e v e l o pi n t e g r a t i n g m a p ，s oa n0 l eo b j e c tm u s tb ec r e a t e di no r d e rt oa c c e s sa u t o m a t i o ns e r v e r i nt h i st h e s i s ，ag l o b a lv a r i a b l e m a p l n f o i sd e f i n e da sar e a le x a m p l eo f t h e o l e o b j e c t a f t e rt h a t ，ac l a s si sc r e a t e d i nw h i c ho n eo rm o r em e t h o d sc a nb e d e f i n e db yp r o g r a ml a n g u a g e s u p p o r t i n g o l es e r v e r , e g ，v ba n dt h e f o l l o w i n g i st os e tf u n d a m e n t a l w o r k i n g e n v i r o n m e n ta n db u i l dt o o l b a r b u t t o n 、t i t l e - b a rb u t t o na n ds h o r t c u tm e n u a 1 1t h ei n f o r m a t i o na b o u td i s t r i b u t i o nn e t w o r ki s s t o r e di nt h ea c c e s s d a t a b a s e ，a n d t h ed a t a b a s ea t t a c h e d m a p l n f oo n l y s a v e ss o m e p r i m a r y i n f o r m a t i o na b o u tt h ee q u i p m e n ta n du s e ed i f f e r e n tk i n d so fo b j e c t s a r e a l l o c a t e dt od i f f e r e n tl a y e r s ，a n dt h ec o n j u n c t i o n so fe a c h ! a y e rc a ns o l v et h e a c t u a lc o n n e c t i o na m o n g o b j e c t s 1w i l ls h o wm yg r e a t r e s p e c t a n da p p r e c i a t i o nt om ys u p e r v i s o r , c o p r o f e s s o ry a n gl i x i ，f o rh e rs p e c i f i cd i r e c t i o n a n dg o o da d v i c e d u et om yr e s t r i c t i v ea b i l i t y , t h e r em u s tb es o m em i s t a k a si nt h i st h e s i s a n d1w e l c o m e y o u ra n i m a d v e r s i o n a n dr e c t i f i c a t i o n k e y w o r d ：d i s t r i b u t i o n n e t w o r k p l a n n i n g ，g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m s p a t i a ll o a df o r e c a s t i n g ，t a b us e a r c ha l g o r i t h m ，s o f t w a r ed e v e l o p m e n t v 郑州大学硕士论文 第1 章绪论 第1 章绪论 在现代电力系统中，大型的发电厂往往远离负荷中心，发电厂发出 的电能，一般要通过高压或超高压输电网络输送到负荷中心，然后在负 荷中心由电压等级较低的网络把电能分配到不同电压等级的用户。这种 在电力网络中主要起分配电能作用的网络就称为配电网络“ 。 配电网按电压等级来分类。可以分为高压配电网( 3 5 1 t o k v ) 、中 压配电网( 6 l o k v ) 、低压配电网( 2 2 0 3 8 0 v ) ；按供电区的功能来分， 可以分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网等。 配电网络因主要供给一个地区的用电，因而又称为地方供电网。相 对于区域电力网来说，它的电压等级和供电范围均要小一些，但它在结 构上的最大特点是作为电力网的末端而直接与用户相连，敏锐的反映着 用户在安全、优质、经济等方面的用电需求。 1 1 课题研究的目的和意义 1 1 1 配电网发展概况 在最早的配电网中，负荷是串联在线路中的。这种配电系统缺点很 多，切断任一负荷就切断了整条线路，从而引起其他负荷工作停顿：同 时配电网络故障往往引起线路的开路，因而也会造成大批负荷供电中断。 正由于此，后来就发展到将负荷并联至4 配电网上，这样就不会因单个负 荷的切断或接入而影响整个配电网的工作。因此，这种负荷并联的配电 系统作为一种理想模式得到迅速发展并沿用至今。 早期中国的配电网电压等级零乱而复杂，随着我国配电网的发展， 在5 0 6 0 年代，低压和中压网的电压等级逐步统一改造为3 8 0 2 2 0 v 和6 l ok v 。又由于城市负荷密度的提高和大型电力用户的出现，现代配电网 的最高电压等级已经发展为3 5 1 1 0k v ，有的负荷密度极高的大城市， 已经采用2 2 0k v 电压等级作为配电网电压等级。地下电缆增加很快，架 郑州i 大学硕士论文 第1 蕈绪论 空配电线绝缘化，配电装置小型化，采用气体绝缘组合电器、综合自动 化等新设备新技术，网络结构的改进，使城市电网趋向合理，可靠性提 高，逐步向着现代化方向发展。 到1 9 9 5 年底，全国电网建成3 j l l ok v 线路4 5 1 万k m 、变电容量 3 9 5 亿k v a ，1 0k v 线路约为2 6 0 万k m ；3 8 0 2 2 0 v 线路约6 6 0 万k m 。全 国电网总装机容量2 1 7 亿k w ，发电量1 0 0 6 9 亿k w h ，其中，约8 0 的电 量是由城网送到用户或转供给大企业，约5 0 的售电量由配电网直接分 送到用户“】。配电网在电力系统中起着承上启下的作用，上承输电网络， 下接电力用户，其地位的重要程度是不言而喻的。 近年来，我国电网虽已初具规模，但仍然存在着高压网结构薄弱， 中低压网部分过负荷、“卡脖子”、电压质量差、线损大、可靠性低，设 备陈旧，资金不足，规划工作不够重视等问题，电网的发展面临着新的 困难。特别是在我国电力系统发展的历史上，曾经长期存在“重发、轻 供、不管用”的现象( 各国发电、输电、配电投资比例见表1 1 ) ，所 以，配电网的建设与发展显得越发急迫。 表1 1 各国发电、输电、配电投资比例表 l 国别发电、输电、配电投资比国别发电、输电、配电投资比 美国 1 ：0 4 3 ：0 7法国l ：0 6 7 ：1 6 0 英国 1 ：o 4 5 ：0 7 8 中国 ( 1 9 9 11 ：0 2 3 ：0 2 日本1 ：0 4 7 ：0 6 8 1 9 9 5 ) 随着电力由卖方市场向买方市场的转变，电力工业也将改变传统的 观念，以最大限度的满足用户日益增长的用电需求为出发点，保证安全、 优质、高效供电。这就需要我们在总结过去经验的基础上，研究和解决 资金、规划设计和设备等方面的问题，使有限的资金发挥更大的作用， 为城市和国民经济的发展作出我们应有的贡献。 1 1 2 配电网规划的目的和意义 从8 0 年代中期开始的城网规划工作到近五年来力度较大的城乡电网 改造，人们已经逐步认识到通过电网规划，寻求最佳电网投资决策和网 郑州大学硕士论文第i 章绪论 络新建改造方案的重要意义。用电网规划来指导电网的建设发展，可以 保证资金的有效利用和网络的长期最优发展；可以为电网的安全稳定运 行及经营管理奠定基础；可以为建立统一、开放的电力市场服务；也可 以保证电网及电力工业的发展与国民经济的发展及城乡建设协调一致。 同时，人们还认识到应该对电网规划问题进行研究，以期最大限度的提 高规划质量，具有重大的现实意义和历史意义。 伴随着计算机技术的发展和新的优化理论及优化方法的出现，寻找 一种快速、方便、直观的规划方法和规划平台是配电网规划发展的趋势。 但现存的许多配电网规划程序单一，没有形成系统软件，且配电网规划 基础资料缺乏，管理和使用很不方便。本课题即是在这种背景下提出的。 通过参与了几个县级城市电网规划的编制，作者深受基础数据不足 和理想规划平台缺乏之苦。因此，总结了当前配电网规划中存在的问题， 并提出基于了g i s 的配电网规划方案。 i 1 2 1 配电网规划存在的问题 ( 1 ) 配电网基础数据缺乏完整性和及时性 配电网的电压等级多，配电设备数量多，覆盖面广，基础数据的信 息量非常庞大，现行系统只对部分信息进行管理，还有许多信息没有进 入计算机系统。 另外，城市建设的飞速发展和电力用户的急剧增加，使得配电网不 断的扩大，这些变动信息的收集和更新直接影响着配电网的生产与管理。 ( 2 ) 配电网的数据缺乏共享性 配电网的管理涉及供电企业中的大多数部门，特别是电网调度、配 电部门、用电部门、营业等。这些部门虽然相互独立，但又是紧密联系 的，它们的数据需要互为共享。现行信息系统大多数都是孤立的系统， 没有形成网络共享数据，其功能单一，有的甚至重复建立数据库，这样 造成了数据来源不统一，准确性降低，信息处理和传递的速度慢，存贮 和查询不便，费时费力，工作效率低，无法对信息进行深加工等缺陷。 ( 3 ) 没有与地理信息相结合 配电网直接联系着用户，配电网的线路、设备都与所在的地理环境 密切相关。由于缺乏地理信息无法对特定区域，特定数据进行分析。分 郑州大学硕士论文第l 章绪论 析结果不能直观显示在地理图上。 ( 4 ) 配电网实时信息与管理信息相结合有待发展 随着计算机技术的发展，配电网数据采集和监视控制系统( s c a d a ) 的逐步完善，负荷控制系统和远程抄表技术的逐步推广应用于配电网络， 提高了电网的自动化程度。但是，如果能把这些实时数据与管理信息结 合起来，从全局的角度动态地管理和分析配电网的运行，并提供辅助决 策，这将使配电网管理综合自动化迈进一大步。 ( 5 ) 系统开发平台、开发工具比较落后 随着d m s 的发展，要求把各个单独的系统连起来，但现行的系统大 多是在d o s 环境下开发的，数据库系统一般是微机下的d b a s e 、f o x b a s e 、 f o x p r o 等，这些系统人机界面简单，多以文字信息为主，扩展性差，无 法集成统一系统。 ( 6 ) 缺乏计算机辅助决策的功能 由于数据缺乏完整性，因此综合处理能力比较差，不能更好地达到 计算机辅助决策的目的。 1 1 2 2 基于g i s 的配电网规划系统 基于地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ，g i s ) 的配 电网规划系统具有以下特点： ( 1 ) 图文对应的配电网设施管理 地理信息系统可以提供方便快捷的方式对配电网及其设施进行管 理，从变电站到线路、配变等各种文字、图形、图像信息以及与之相关 的地理信息都可以在g i s 平台上直接维护。 ( 2 ) 完善的图文查询功能 系统提供了从文一图和从图一文的双向查询。在配电网地理信息图 中，通过系统开发的查询工具可以任意点取图上目标( 配电网设施、用户 或地理目标) 进行所见即所得的查询；可以对配电网图进行无级放大、缩 小和任意漫游，可以对配电网图层空间的每一层设置其显示范围、是否 可视等属性。 ( 3 ) 方便直观的配网规划和设计 配电工作者可以在配网图上，根据配网的各种信息及地理信息，进 4 一 郑州大学硕士论文第1 章绪论 行配网的规划和工程设计，大大提高了设计的效率。 将g s 平台引入配电规划系统会使得规戋1 j 方式发生变化ol 。首先，0 i s 能够极大地方便规划数据的管理，提高规划人员的劳动生产率。同时， 规划过程也更直观、更具有交互性。其次，g i s 可以方便地辅助规划人 员确定备选的变电站站址和架空线走廊或电缆通道，这不仅可以缩小优 化规划程序的搜索范围，而且使得规划的结果更加符合实际。第三，g i s 平台的引入可以使配电网规划与城市规划同步。 综上所述，搞好规划工作，从长远看是最大的效益口 。配电网规划要 以负荷预