配电网规划研究及实现

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配电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分,同时也是进行电力系统扩展建设的极为重要的前期工作。随着配电系统负荷日益增长,对供电的质量和可靠性要求逐渐提高,合理地进行配电网规划可以获得巨大的社会效益和经济效益。本文是在参与实际项目《舞阳县“十一五”电网发展规划》的基础上完成的。从电力负荷预测、潮流分析与短路电流计算、配网网架优化及线损计算等四个方面,对配电网规划方法做了一些研究,主要内容如下。(1)研究分析了传统的负荷预测方法如用电单耗法、弹性系数法、回归分析法、灰色理论预测法等,这些方法有着各自的特点和适用范围,它们模型简单、概念清晰、计算简便,在一般情况下都能满足负荷预测的要求,因而长期以来在负荷预测中得到了广泛的应用。然后在此基础上引入了组合预测方法,它将多个不同预测模型有机地组合在一起,可以综合各个模型的优点,有效地改善了模型的拟合能力,提高了预测的精度。应用上述方法对舞阳县2005~2015年负荷水平进行了预测,取得了较好的结果。(2)针对配电网的特点,选取了合适的潮流计算算法,对舞阳县规划年度配电网络进行了潮流分析,同时进行了短路电流计算。应用具有可视化的人机交互界面的电力系统计算程序,可以提高工作效率,增强电网规划的科学性和可靠性。(3)建立了配网网架优化数学模型,采用了人工免疫算法进行网架优化模型的求解。免疫算法在一般遗传算法的基础之上增加了抗原记忆识别功能,还增加了抗体间亲和性的计算,保证了抗体的多样性,从而保证了算法的全局最优性。针对配电网络的辐射特点,本文应用图论知识,采取以新增节点为染色体的基因座的编码方法,避免了辐射性检查,提高了进化速度。(4)开发了基于节点编号的理论线损计算程序。本程序直接利用网络节点编号描述电网拓扑结构,根据电气图形元件信息表形成计算网络,并进行接线分析,按照深度优先搜索策略实现线损计算功能。程序具有图形化人机交互界面,可以和电网调度自动化高级应用软件共用一个图形平台,共享计算网络和SCADA系统的实时数据,实现了与SCADA系统更紧密地融合。研究和应用配电网规划的新理论新方法,开发具有可视化人机交互界面的配电网规划软件,对提高电网规划的水平,减轻人员劳动强度,增强电网规划决策的科学性,具有重大的现实意义。
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