GIS城市配網(wǎng)規(guī)劃下輔助決策系統(tǒng)的優(yōu)化研究

◎彭鵬

GIS城市配網(wǎng)規(guī)劃下輔助決策系統(tǒng)的優(yōu)化研究

◎彭鵬

城市配網(wǎng)規(guī)劃擁有規(guī)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(jīng)驗來實行配電網(wǎng)規(guī)劃的辦法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在配電網(wǎng)規(guī)劃的需求。所以，研發(fā)一個城市配電網(wǎng)規(guī)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(wǎng)策劃的科學(xué)決策水平，擁有非常重要的學(xué)術(shù)與實際意義。本文講述了城市配網(wǎng)規(guī)劃概述，并說明了基于GIS技術(shù)城市配網(wǎng)規(guī)劃下輔助決策體系的優(yōu)化研究。

城市電網(wǎng)當(dāng)作城市建造當(dāng)中非常重要的一個基本設(shè)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(zhì)的需求，電網(wǎng)的改造與擴展便成了首要任務(wù)。城市配電網(wǎng)策劃的目的就是能夠運用合適的投資，提升電網(wǎng)的供電能力與供電品質(zhì)，對于電網(wǎng)的經(jīng)濟建造、科學(xué)布局和提升供電可靠性都擁有非常重要的指導(dǎo)意義。

城市配網(wǎng)規(guī)劃概述

我國城市配網(wǎng)的進展?fàn)顩r與存在的問題

電網(wǎng)是通過發(fā)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(tǒng)“重發(fā)、輕輸、不管用”的約束，致使中國配電體系基礎(chǔ)非常單薄。盡管近年來電力單位增強了對于電網(wǎng)建造的投資，但是配電網(wǎng)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(xiàn)在下面幾個層面：

線損率偏高與電壓合格率普遍偏低：現(xiàn)在，配電網(wǎng)廣泛存在著線損率過于高的現(xiàn)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(nóng)村電網(wǎng)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(tǒng)計結(jié)果顯示，中國10KV（6KV）的配電網(wǎng)功率因數(shù)是0.65～0.8，低壓農(nóng)網(wǎng)是0.6～0.7，這些都會和城市配電網(wǎng)構(gòu)造、原建造規(guī)范低和負(fù)載進展的特征相關(guān)。初期建造的配電網(wǎng)線路無法滿足現(xiàn)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(lián)率低，供電可靠性不高：一直以來，城市中壓配電網(wǎng)進展都處在無序的狀況中，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造非常不科學(xué)，突顯呈現(xiàn)在網(wǎng)架構(gòu)造脆弱，配網(wǎng)主干線路互聯(lián)率過于低，現(xiàn)在電力進展所提倡的多分段互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造還沒有產(chǎn)生。伴隨中國經(jīng)濟的迅速進展，電力客戶的負(fù)載程度快速增多，有非常多的設(shè)備由于過負(fù)載而經(jīng)常出現(xiàn)問題，這些跟電力客戶對于供電可靠性需求的持續(xù)提升有非常的沖突。

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

目前城市配網(wǎng)規(guī)劃選用的辦法

之前的城市配網(wǎng)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(xué)上面給策劃工作者實行手工策劃工作供應(yīng)了不同程度的便捷性，自身并無法指引策劃網(wǎng)最好的方向進展。近年來伴隨計算機技術(shù)、數(shù)學(xué)方式與其余有關(guān)技術(shù)的進展，人類開始鉆研運用計算機來協(xié)助實行配電網(wǎng)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(wǎng)策劃的品質(zhì)和科學(xué)決策水平。通常會用到的策劃方式有：

最優(yōu)化方法：最優(yōu)化辦法其實是把電網(wǎng)規(guī)劃問題用數(shù)學(xué)優(yōu)化模型的方式來實行描繪，之后再經(jīng)過一定算法解出答案，進而取得能夠滿足體系需求的最優(yōu)策劃方案。在配電網(wǎng)策劃當(dāng)中選用的數(shù)學(xué)最優(yōu)化方式已經(jīng)不計其數(shù)了。

啟發(fā)式方法：啟發(fā)式辦法與數(shù)學(xué)優(yōu)化辦法不一樣，其是用直觀解析來當(dāng)作憑據(jù)的計算方法，并且與策劃工作者的經(jīng)驗聯(lián)合在一塊，其與數(shù)學(xué)方式相比可以更加精確的現(xiàn)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(xiàn)實的較優(yōu)解，變成了電網(wǎng)拓展策劃當(dāng)中被普遍運用的辦法。

配電網(wǎng)靈活規(guī)劃方法：配電網(wǎng)靈活策劃說的是在計算不同不明確因素對于電網(wǎng)策劃結(jié)果的作用，在完成不同經(jīng)濟性指數(shù)下，提供一個整體上最優(yōu)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(guī)劃算法。

基于GIS城市配網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)的優(yōu)化研究

現(xiàn)在GIS在配網(wǎng)規(guī)劃當(dāng)中的運用狀況

城市配電網(wǎng)其中包含著非常多的裝備、網(wǎng)絡(luò)、客戶等，這些數(shù)據(jù)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(wǎng)GIS鉆研變成了電力GIS鉆研的重點。在配網(wǎng)運轉(zhuǎn)層面經(jīng)過設(shè)立電力裝備地理分散圖，來給配電網(wǎng)GIS離線與在線監(jiān)察供應(yīng)裝備方位的空間訊息與配電網(wǎng)的實時工作狀況，其整合訊息體系能夠治理變壓器的負(fù)載和再事故當(dāng)中負(fù)載轉(zhuǎn)變；伴隨檢測抑制與數(shù)據(jù)收集技術(shù)在DMS當(dāng)中的普遍運用，怎樣把GIS技術(shù)和SCADA科學(xué)聯(lián)合變成配電網(wǎng)治理服務(wù)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(xù)進展和計算機技術(shù)的持續(xù)成熟，GIS技術(shù)一定會在城市配網(wǎng)策劃當(dāng)中獲得更多的運用。

配網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)研究意義

城市配網(wǎng)構(gòu)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(shù)據(jù)治理與解析功能，能夠給配網(wǎng)策劃與治理供應(yīng)所需要的材料，除去治理空間數(shù)據(jù)比如變電站、負(fù)載點、配網(wǎng)線路的方位坐標(biāo)訊息等，其還擁有設(shè)立拓?fù)洹嵭锌臻g解析等功能。所以運用GIS能夠讓策劃地區(qū)包含地理背景的整體配電網(wǎng)狀況展現(xiàn)在電腦上，策劃者可以直接、便捷、成功的分析出城市配網(wǎng)目前的欠缺之處，給策劃工作當(dāng)中的變電站優(yōu)化選址和配網(wǎng)線路策劃奠定優(yōu)良的基礎(chǔ)。研究基于GIS技術(shù)的城市配網(wǎng)策劃輔助決策體系不但能夠減少策劃者的工作負(fù)擔(dān)，還能夠提升配電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性與可靠性。輔助決策體系還給電力單位供應(yīng)了高效、可見的配網(wǎng)數(shù)據(jù)治理平臺，給配電網(wǎng)策劃的每個流程都供應(yīng)了足夠的科學(xué)決策依照，在整體上提升了城市配網(wǎng)策劃的科學(xué)性。

研發(fā)一個適用高效的GIS城市配網(wǎng)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(xué)性，不但能夠推進電力領(lǐng)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(wǎng)張家界供電公司）