關于電網規劃智能輔助決策系統設計的探討

摘要：當前階段我國電網規劃面臨著數據量大、決策復雜、技術手段匱乏的局面，給我國電網規劃及運行工作帶來了一定阻礙。未來的電網發展方向應是向智能電網發展，電網規劃智能輔助決策系統的設計和實現，對提升電網規劃工作的整體決策效率和科學水平有著重要的幫助作用。

關鍵詞：電網規劃；決策

1.建立電網規劃智能輔助決策系統的意義

對城市電網的科學規劃，要求工作人員不僅要了解和掌握負載和負載分布的現狀，也要清楚知道負載和負載分布的相關歷史數據。同時還要掌握這一地區的近年來數據，包括土地面積、人口數量和分布、大型企業分布、城市主干道路情況等。在掌握第一手數據后，要利用計算機等工具對上述數據資料進行分析整理推衍，得出相關分析結果的報表。雖然使用的計算機，但仍然僅僅停留在手工操作階段。方法傳統，需要大量的人力物力和財力支撐。分析的方式也是依靠以往經驗和相關數據的人工比較完成的。對于這個復雜、多變、多因素的電網規劃問題，現有的方式方法亟待改善。因此就需要建立一個電網規劃的智能輔助決策系統。替代傳統方式，解放出大量人力物力。利用該系統得出的數據，經相關專家進行分析整理得出更加科學高效的電網規劃方案。這是擺在工作人員面前的重要課題。

鑒于此，研發電網規劃輔助決策系統，就可以有效地擺脫能傳統手工方式的繁雜工作。利用系統得出的分析數據，合理地規劃設計，充分利用資源。使我國電網得到快速高效地發展，適應經濟和社會發展的需要。

2.我國電網規劃發展現狀

2.1 我國電網規劃的現狀及存在問題

我國的電力市場改革才剛剛起步，當前我國的電力產業廠網已經徹底實現了分離，但零售環節仍然與輸配電網絡捆綁在一起。綜觀西方發達國家電力工業的市場化改革，無一例外地都引入用戶對電力供應商的自由選擇權，在發電市場和零售市場兩個市場上同時引入競爭。通過公平競爭，用市場手段優化電力資源配置，從而提高整個電力工業的效率，降低電價。當前我國正在深化電力改革，應該認真分析研究其他國家成功的電力改革進程經驗和應對問題的解決策略，為我國的電力市場改革進一步構建完整的競爭性零售市場提供有益的借鑒。如今，我國電網規劃主要存在如下問題：一是規劃不協調，配置混亂，導致部分地區供電不足，事故頻發；二是需要健全分析和評估機制。

2.2電網規劃系統層級分析

電網規劃輔助決策系統采用混合架構，并大致分為多個層級，多個層級分別為數據、分析、應用、評價等。數據層一般采用大型數據庫建立而成，完成與電力系統的程序接口，建立數據平臺；分析層會對數據層進行數據挖掘，并將關鍵信息提取出來；應用層則是根據分析結果輔助完成方案設計；評價層是對電網規劃方案進行全方位的綜合評價；決策層會根據相應的評估指標來選擇最優化的規劃方案。到目前為止，我國的電網工作正在以飛快的速度前進，這就對電網規劃提出了全新的要求，同時隨著我國電網規劃的不斷深入，也使得傳統的規劃方式得到了改進，目前，主要討論的問題主要包含了電網脆弱性、穩定性等，并對這些問題予以解決，從而幫助電力規劃打下基礎。隨著電網的發展，如今我國電網已經進入了大電廠、遠距離輸電的新時代。面對這樣一個超、特高壓的特大電網，如何保證系統的穩定運行就成為了我們面前的重大課題。

3.智能輔助決策系統的建立及主要特點

3.1電網規劃智能輔助決策平臺的建立

建立了基于GIS的電網規劃平臺。借助GIS平臺，系統能夠同時實現按時間和方式規劃的展示信息，建立滿足不同層次，不同分析的結果數據，由此來滿足日常規劃工作的需求。該文所提出的電網規劃智能輔助決策平臺，是將計算機分析軟件、復合預算等多種功能進行整合，以“智能化”設計理念作為業務流程的導向，并提供以平臺設計為基礎的解決方案，將科學計算和數據集成進行一體化，建立電網規劃智能輔助決策平臺，從而使電力系統可以得到強大的平臺支持。

3.2利用決策系統實現電氣計算的可視化

GIS是計算機圖形學、測量與遙感等多種技術的結合產物。決策系統將充分發揮GIS平臺強大的圖形展示功能，可提供豐富的視圖展示手段，為規劃人員提供了一套可視化的認知和操作平臺。該系統對同一套規劃數據提供地理接線圖與電氣接線圖兩種可視化交互展示模式，并實現了由地理接線圖自動生成電氣接線圖的功能，支持地理接線圖、電氣接線圖的雙視圖顯示以及同步操作。此外，針對規劃所需變電站內部連接情況輔助以站內主接線圖進行展示，能夠滿足規劃領域不同層面分析決策以及規劃日常化工作的需求。

3.3 電網規劃方案更加可靠

建立更加細致全面的電網規劃評估體系，電網規劃分析完成后，GIS會生成大量的報表和規劃文本。并對最終的規劃結果進行匯總管理，并打印出相應的文本。此外，系統還提供了多種形式的自定義報表功能，都由設備直接更新和生成。只需操作計算機就可實現所有信息的導入和導出及信息的更新，使規劃人員擺脫了日常工作中最繁瑣部分。使得電網規劃數據更加可靠。

3.4電網適應性更加智能

電網規劃工作的開展，是在分析電網現狀了解電網擁塞、分配不均等現象的基礎上，進行分析整理，得出改善電網結構的結果，以增強適應性，使其更加智能。以經濟性為準則，能夠在一定負荷與裝機容量基礎上，對電網輸送能力進行智能評估，促進電網的有序快速發展。

3.5實現了電網規劃的有效決策

不同的規劃方案對于電網的經濟性都有著不同程度的影響。當存在資金瓶頸時，應先確定項目投資的順序，這是電網企業的首要問題。智能輔助決策系統，引入投資優先級，能夠為項目的安全和經濟效益考慮，從而實現有效條件下的投資排序。

4.電網規劃智能輔助決策系統的功能

4.1 預測功能

系統建立了平均、綜合預測等多種預測模型。可以對某地區每年或者每個月的最大電量進行預測，并提供可信的數據，使得用戶可以對模型進行篩選，并形成預測報告。

4.2 投資優先級決策功能

在已有基礎上，建立投資優先級決策模型，對規劃項目進行分析，了解負荷情況，計算各個項目故障情況及對系統的影響度，影響度大的則投資優先。

4.3 多種電網規劃方案對比功能

不同規劃方案的對比是比較不同方案的技術，經濟，客觀條件下的優缺點和可行性。比較內容包括技術參數、規模，預算等等。而電網規劃方案本身非常復雜，并具有不確定性，因此方案的對比也是非常復雜的。不僅需要做地區之間的比較，而且要做不同年份，不同情況下的比較，即橫向和縱向的比較。不同方案的可行性和必要性比較由為重要，然后在從設計上比較不同方案的優缺點。該系統可以代替人工決策，減輕規劃人員工作量，進一步增強了規劃的科學可信度。

4.4 智能化全方位評估功能

這個功能的原理是基于電網基礎，考慮線路輸送極限以及不考慮線路輸送極限的兩種情況下，分別計算發電機組的處理，比較兩種情況，潮流變化率大的效益則較高，反之效益較低。適應性評估模型中包含有兩個模型，分別為火電機組處理優化模型以及潮流評估模型。前者采用逐臺投入的方式，確定最經濟的處理情況，直到全部滿足為止。

在電網的建設過程中，可以將能夠反應規劃方案特性的指標進行組合，并建立包括線路與電量分析等大數據在內的評估體系，例如，在電網建設中，可以再評價體系當中加入環保指數，這就可以體現當前電網建設中低碳的要求。

5.電網規劃智能輔助決策系統的功能實現

決策系統覆蓋電網規劃工作的全過程，可以在系統中完成規劃，同時具有對電網的適應性進行決策的功能。可進行投資優先級決策，可視化電氣計算項目管理等。是面向電網規劃人員的智能輔助決策系統，根據電力規劃流程的需要，工作人員將系統設計為以下模塊，并就主要模塊進行闡述。

其中基礎信息模塊為這種系統對電網中線路、機組等設備，以及電量、經濟等信息進行導入和維護。現狀分析模塊為通過與GIS結合，展示電網負載率等相關指標，同時給用戶提供適應性功能。對電量、國民經濟等多方面進行多層面分析，幫助用戶了解市場狀況，實現對電力市場的分析。市場預測部分為以完備的預測方法為基礎，對電力電量實現多時間的預測，并可根據需要，選擇預測的方式，對多級電網的預測進行有效地平衡與協調。電源規劃為對指定的年份進行電力平衡計算，充分考慮水電特性，以確定系統是否滿足需求。這種功能模塊有效的提高了工作效率。電網規劃部分為直接獲取電力預測結果，分電壓等級進行決策，并根據GIS上發電廠情況進行網絡規劃，實行不同方案的分別管理。

工作人員也可以實現無電源規劃方案、多種電網接線方案的調度模擬。可以得到系統檢修計劃、可靠性指標以及環保型指標等計算結果。可以實現不同電源規劃方案的多種組合，可以實現不同方案之間的比較及對不同符合水平的敏感校核等。如今，人工智能已經用于各個領域當中，但電力系統復雜龐大，如何有效的利用人工智能功能，增強系統的智能型，依然十分的漫長。但在研究初期，可以嘗試針對某一時間，比對系統給出的方案和實際的調整方案，修正結論。

參考文獻：

[1]周鯤鵬，方仍存，顏炯，等.電網規劃智能輔助決策系統的設計與實現[J].電力系統自動化，2013（03）：77-82.

[2]黃映，李揚，翁蓓蓓，等.考慮電網脆弱性的多目標電網規劃[J].電力系統自動化，2010（23）：36-41.

[3]電力工業部電力規劃設計總院.電力系統設計手冊[M].北京：中國電力出版社，1998.