GIS城市配網規劃下輔助決策系統的優化研究

◎彭鵬

GIS城市配網規劃下輔助決策系統的優化研究

◎彭鵬

城市配網規劃擁有規模大、不明確、不細致、因素多與觸及層面光等體征，其是一個非常典型的非線性問題。憑借策劃人員的策劃經驗來實行配電網規劃的辦法已經無法滿足現在配電網規劃的需求。所以，研發一個城市配電網規劃輔助決策體系，不但能夠提升策劃工作者的工作效率，還能夠提升配電網策劃的科學決策水平，擁有非常重要的學術與實際意義。本文講述了城市配網規劃概述，并說明了基于GIS技術城市配網規劃下輔助決策體系的優化研究。

城市電網當作城市建造當中非常重要的一個基本設施，伴隨城市建造的迅速進展，用電量的迅速增多和用電用戶對于供電品質的需求，電網的改造與擴展便成了首要任務。城市配電網策劃的目的就是能夠運用合適的投資，提升電網的供電能力與供電品質，對于電網的經濟建造、科學布局和提升供電可靠性都擁有非常重要的指導意義。

城市配網規劃概述

我國城市配網的進展狀況與存在的問題

電網是通過發電、輸送電、配電這三個層面組成的，并且它們是密不可分的整體。中國配電建立初期遭到傳統“重發、輕輸、不管用”的約束，致使中國配電體系基礎非常單薄。盡管近年來電力單位增強了對于電網建造的投資，但是配電網還是非常薄弱，跟其他國家來比仍然存有非常大的距離，主要展現在下面幾個層面：

線損率偏高與電壓合格率普遍偏低：現在，配電網廣泛存在著線損率過于高的現象。中國輸配電線路的線路損壞率通常都是在15%之上，有些農村電網的線路損壞率都達到了20%之上。并且，電壓合格率也非常低。統計結果顯示，中國10KV（6KV）的配電網功率因數是0.65～0.8，低壓農網是0.6～0.7，這些都會和城市配電網構造、原建造規范低和負載進展的特征相關。初期建造的配電網線路無法滿足現在城市進展需求與電力體系革新的要求。

中壓配電主干線互聯率低，供電可靠性不高：一直以來，城市中壓配電網進展都處在無序的狀況中，網絡構造非常不科學，突顯呈現在網架構造脆弱，配網主干線路互聯率過于低，現在電力進展所提倡的多分段互聯網的網絡構造還沒有產生。伴隨中國經濟的迅速進展，電力客戶的負載程度快速增多，有非常多的設備由于過負載而經常出現問題，這些跟電力客戶對于供電可靠性需求的持續提升有非常的沖突。

城市配電網技術落后于配網自動化水平低：現在，中國配網自動化技術程度非常低，盡管這幾年也引入與研發了很多新技術，但是跟其他國家比較還是有很大距離。城市配電網裝備過時破舊，安全性低，能源消耗大，故障產生頻繁。并且，中國城市配網自動化建立剛開始，城市中壓配網自動化處在初期時段，和其他國家配網自動化程度比較還是擁有非常大的距離。

目前城市配網規劃選用的辦法

之前的城市配網策劃工作通常都是憑借潮流解析、安全解析等方法來進行，這樣的方法僅僅是在教學上面給策劃工作者實行手工策劃工作供應了不同程度的便捷性，自身并無法指引策劃網最好的方向進展。近年來伴隨計算機技術、數學方式與其余有關技術的進展，人類開始鉆研運用計算機來協助實行配電網策劃，希望可以在限定的資源與人力狀況下提供更為一致、全面的策劃方案，提升配電網策劃的品質和科學決策水平。通常會用到的策劃方式有：

最優化方法：最優化辦法其實是把電網規劃問題用數學優化模型的方式來實行描繪，之后再經過一定算法解出答案，進而取得能夠滿足體系需求的最優策劃方案。在配電網策劃當中選用的數學最優化方式已經不計其數了。

啟發式方法：啟發式辦法與數學優化辦法不一樣，其是用直觀解析來當作憑據的計算方法，并且與策劃工作者的經驗聯合在一塊，其與數學方式相比可以更加精確的現實模擬電力行為。這樣的辦法直觀、靈巧、用時短、方便人工參加決策而且可以提供更加符合工程現實的較優解，變成了電網拓展策劃當中被普遍運用的辦法。

配電網靈活規劃方法：配電網靈活策劃說的是在計算不同不明確因素對于電網策劃結果的作用，在完成不同經濟性指數下，提供一個整體上最優的策劃方案。對于不明確因素的多種性和對其不一樣的處置辦法，就形成了不一樣的靈活規劃算法。

基于GIS城市配網規劃輔助決策系統的優化研究

現在GIS在配網規劃當中的運用狀況

城市配電網其中包含著非常多的裝備、網絡、客戶等，這些數據十分多并且都有非常顯著的地理方位訊息，這就致使對電網GIS鉆研變成了電力GIS鉆研的重點。在配網運轉層面經過設立電力裝備地理分散圖，來給配電網GIS離線與在線監察供應裝備方位的空間訊息與配電網的實時工作狀況，其整合訊息體系能夠治理變壓器的負載和再事故當中負載轉變；伴隨檢測抑制與數據收集技術在DMS當中的普遍運用，怎樣把GIS技術和SCADA科學聯合變成配電網治理服務也變成了很多研究人員鉆研的重點。綜上所述，伴隨電力體系的持續進展和計算機技術的持續成熟，GIS技術一定會在城市配網策劃當中獲得更多的運用。

配網規劃輔助決策系統研究意義

城市配網構造繁瑣、裝備元件多，配電裝備觸及很多的空間訊息。因為GIS擁有非常大的空間數據治理與解析功能，能夠給配網策劃與治理供應所需要的材料，除去治理空間數據比如變電站、負載點、配網線路的方位坐標訊息等，其還擁有設立拓撲、實行空間解析等功能。所以運用GIS能夠讓策劃地區包含地理背景的整體配電網狀況展現在電腦上，策劃者可以直接、便捷、成功的分析出城市配網目前的欠缺之處，給策劃工作當中的變電站優化選址和配網線路策劃奠定優良的基礎。研究基于GIS技術的城市配網策劃輔助決策體系不但能夠減少策劃者的工作負擔，還能夠提升配電網的安全性、經濟性與可靠性。輔助決策體系還給電力單位供應了高效、可見的配網數據治理平臺，給配電網策劃的每個流程都供應了足夠的科學決策依照，在整體上提升了城市配網策劃的科學性。

研發一個適用高效的GIS城市配網策劃輔助決策體系可以成功的提升電力單位策劃工作的效率和科學性，不但能夠推進電力領域的進展，提升電力體系效益，還能夠帽子電力客戶逐漸增長的對于電量和用電可靠性的需要。

（作者單位：國網張家界供電公司）