基于多源数据融合的配电网规划方法研究与应用

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合理的配电网规划方案是配电网安全可靠运行的重要保证,随着配电网运行环境日趋复杂,如何高效准确的制定规划方案解决配电网薄弱环节成为规划人员普遍关注的问题。与此同时,配网信息系统在配电网生产中得到了广泛的推广应用,配电网运行数据有了更为全面的记录。但由于缺乏统一的数据平台,各系统中的数据并没有在配电网规划中得到充分利用。因此,本文针对如何利用多源数据提高配电网规划水平做出了研究。首先,文中分析了利用多源数据提高配电网规划水平的必要性和可行性。指出当前规划方法大多基于人工收资和指标分析,无法满足日趋频繁的中短期规划需求;传统的薄弱环节分析指标相对单一,无法有效描述复杂的配电网运行环境。面对配电网规划新的需求,提高配电网规划水平十分必要。同时,论文通过分析当前配网信息系统的数据分布、数据结构及数据管理模式,论证了利用多源数据提高配网规划水平的可行性。在此基础上,文中研究了基于多源数据融合的可靠性计算方法。完成了GIS拓扑数据简化方法的设计,提出了了基于简化拓扑数据的最小路矩阵构建方法以及最小路矩阵等效方法,加强了可靠性算法对GIS拓扑数据的适应度。同时论文构建了设备故障率模型,加强了可靠性算法与设备缺陷数据、设备负载率数据、设备寿命数据之间的联系,实现了不同运行状态元件的差异化处理。文中进一步研究了基于多源数据融合的负载率分析算法和负荷预测算法。论文构建了多维设备负载率评价模型,实现了设备重过载次数、重过载时间、单次重过载详情的多维度负载率分析。同时,论文在结合变压器历史数据和报装数据的基础上改进了负荷预测算法,完成了变压器和线路的具体负荷预测,实现了负荷预测空间粒度上的细化。论文分析了配电网指标对规划方案的灵敏度,并通过层次分析法构建了一套配电网规划方案综合评价模型。论文根据德尔菲法构建了各指标评分模型,实现了从安全性、经济性、可靠性三个方面对规划方案的综合评价。最后,文中完成了基于多源数据的配网规划辅助系统功能模块和系统架构的设计,并在广东某地区进行了系统的开发应用。通过进行完整的薄弱环节分析、负荷预测、规划方案制定、规划方案评价的配电网规划流程,验证了本文提出的规划方法的有效性。
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