電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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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電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)周鯤鵬1,方仍存1,顏暋炯1,康重慶2,3,林海英4,劉秀坤5(1.湖北省電力公司電力科學(xué)研究院,湖北省武漢市430077;2.電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點(diǎn)實驗室,清華大學(xué),北京市100084;3.清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系,北京市100084;4.北京清軟創(chuàng)新科技有限公司,北京市100192;5.湖北省地圖院,湖北省武漢市430071)摘要:為有效應(yīng)對電網(wǎng)規(guī)劃面臨的數(shù)據(jù)量大、決策復(fù)雜、技術(shù)手段匱乏的局面,文

2、中設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于平臺化設(shè)計、具有可視化及高級決策支持功能的電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)(GIS)密切融合,內(nèi)嵌一體化數(shù)據(jù)庫,具有適應(yīng)性評估、投資優(yōu)先級決策、差異化規(guī)劃及電網(wǎng)仿真軟件數(shù)據(jù)接口等功能。在輔助決策過程中,通過電網(wǎng)調(diào)度模擬實現(xiàn)電源電網(wǎng)協(xié)調(diào)評估,仿照靜態(tài)安全分析的原理確定項目投資優(yōu)先級,利用圖論算法識別電網(wǎng)骨干網(wǎng)架,借助新開發(fā)的仿真軟件數(shù)據(jù)接口從規(guī)劃方案提取數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)渲貥?gòu)及模型數(shù)據(jù)初始化。系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)立足于工程實踐,軟件成果在湖北電網(wǎng)的初步應(yīng)用驗證了文中的設(shè)計思路和實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞:電網(wǎng)規(guī)劃;智能輔助決策;電網(wǎng)調(diào)度模擬;電力系統(tǒng)仿真;地理信息系統(tǒng)[1

3、2灢13]0暋引言長。地理信息系統(tǒng)(GIS)等可視化技術(shù)應(yīng)用有限。電網(wǎng)規(guī)劃與電網(wǎng)仿真之間數(shù)據(jù)無自動交互,除電力系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)建設(shè)中一項重要且復(fù)城市配電網(wǎng)規(guī)劃外,缺乏對電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策雜的前期工作,規(guī)劃質(zhì)量直接影響電網(wǎng)投資效益及[12灢14]的技術(shù)支持。[1]電網(wǎng)運(yùn)行安全。目前,中國電網(wǎng)建設(shè)正朝堅強(qiáng)智鑒于以上幾個方面,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種新[2]能電網(wǎng)方向前進(jìn),這對電網(wǎng)規(guī)劃提出了更高要求。的電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng),將計算機(jī)技術(shù)、GIS迄今為止,電網(wǎng)規(guī)劃方面的研究多集中于探討技術(shù)、電力規(guī)劃領(lǐng)域的最新研究成果引入電網(wǎng)規(guī)劃,數(shù)學(xué)模型,規(guī)劃問題傳統(tǒng)上可歸結(jié)為一定約束條件提供涵蓋規(guī)劃全過

4、程的決策支持。該軟件系統(tǒng)已在[3]下的優(yōu)化問題,如考慮電網(wǎng)脆弱性、發(fā)電備用容湖北電網(wǎng)規(guī)劃部門得到實際應(yīng)用。[4][5]量、安全穩(wěn)定性等約束條件的優(yōu)化問題。由于電網(wǎng)規(guī)劃需要協(xié)調(diào)多種關(guān)系,可能呈現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化1暋系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)[3]的特點(diǎn),因此,其模型屬于高維、非線性的混合整電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)采用C/S與B/S[6]數(shù)規(guī)劃范疇,可應(yīng)用各類進(jìn)化優(yōu)化算法。混合架構(gòu),分為5個層次:數(shù)據(jù)層、分析層、應(yīng)用層、新時期電網(wǎng)規(guī)劃工作面臨以下主要問題:栙電評價層和決策層,如圖1所示。[7]源電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)問題,需要研究如何從整體上把1)數(shù)據(jù)層:采用Oracle數(shù)據(jù)庫,完成與能量管握和協(xié)調(diào)電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃,

5、確保電網(wǎng)建設(shè)和電理系統(tǒng)(EMS),GIS和電力系統(tǒng)分析綜合程序[8]源建設(shè)的協(xié)調(diào)同步發(fā)展;栚差異化電網(wǎng)規(guī)劃問題,(PSASP)等系統(tǒng)和程序接口,形成規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺。需要在電網(wǎng)規(guī)劃中有重點(diǎn)地提高針對特大災(zāi)害的電2)分析層:完成對數(shù)據(jù)深入挖掘和分析,提取電網(wǎng)抗災(zāi)能力;栛電網(wǎng)規(guī)劃方案評估指標(biāo)體系不完善網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵信息。[9灢10]問題,電網(wǎng)規(guī)劃必須關(guān)注電網(wǎng)的可靠性與安全3)應(yīng)用層:輔助完成基本型和差異化電網(wǎng)規(guī)劃性,而電力市場環(huán)境下更多關(guān)注方案的經(jīng)濟(jì)性,智能方案設(shè)計。電網(wǎng)的發(fā)展要求評估規(guī)劃方案的環(huán)保特性等;栜電4)評價層:對電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行安全、可靠、經(jīng)網(wǎng)規(guī)劃信息化、智能化支持嚴(yán)重不足問題,目前電

6、網(wǎng)濟(jì)和環(huán)保的全面與綜合評價。[11]規(guī)劃缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺支持,數(shù)據(jù)收集耗時較5)決策層:根據(jù)評估指標(biāo)選擇電網(wǎng)規(guī)劃方案。收稿日期:2012灢02灢24;修回日期:2012灢06灢18?！?7—2013,37(3)暋下基于調(diào)度模擬的電源電網(wǎng)規(guī)劃方案協(xié)調(diào)評估技1術(shù),從而具有以下優(yōu)勢:栙既考慮電網(wǎng)規(guī)劃方案又考A2慮電源規(guī)劃方案;栚對未來年份發(fā)電情況根據(jù)實際調(diào)度工作進(jìn)行模擬,形成評估年份逐日的運(yùn)行方式;AE+A!栛根據(jù)模擬得到的運(yùn)行方式,計算不同規(guī)劃方案下AA1*的斷面潮流、系統(tǒng)備用率、電網(wǎng)失負(fù)荷概率等可靠性G#1&1N,1)指標(biāo)和運(yùn)行費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以及電網(wǎng)

7、運(yùn)行的環(huán)保*B9N#+5?&?性指標(biāo)。B9!BE>B9該系統(tǒng)利用基于調(diào)度模擬的協(xié)調(diào)評估技術(shù),對E!4#A4不同規(guī)劃方案進(jìn)行了深入細(xì)致的計算,得到多角度評估計算結(jié)果,減少了對經(jīng)驗的依賴,提高了電網(wǎng)規(guī)+5)4C!BE>?A劃工作的科學(xué)性。48&4#B9A142.4暋電網(wǎng)適應(yīng)性智能化評估進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃工作首先要分析現(xiàn)狀電網(wǎng)能否滿