[发明专利]一种基于自动优化的配电网智能规划系统

说明书

技术领域

本发明属于配用电工程配电网规划设计技术领域，特别涉及一种基于自动优化的配电网智能规划系统，以及配电网规划系统中各个功能模块的数据输入输出及模块之间的组合方式的设计。

背景技术

配电网是电力网络中最接近用户的部分，对其进行科学的优化规划，可以保证电网改造的合理性和电网运行的安全性与经济性，提高配电网的供电质量。配电网规划是根据规划期间负荷预测的结果和现有网络的基本状况，确定最优的系统建设方案，在满足负荷增长和安全可靠供电的前提下，使配电网的建设和运行费用最小。配电网规划的主要内容包括负荷预测、变电站规划、网架规划、无功规划、配电网可靠性评估、技术经济评估等。

配电网规划是电网公司业务的一个重要环节，也是目前较为薄弱的一个环节。目前各种配电网规划系统软件程序分别在关键信息数据集成、配网规划分析与辅助决策等功能取得了一定进展。国外相关的软件程序偏重于配网规划分析与辅助决策功能，国内部分规划软件程序兼顾了关键信息数据集成与GIS平台整合等功能。但是，目前配网规划仍存在关键信息数据不充分、规划业务流程信息化程度低、规划分析辅助工具不足等诸多问题。

(1)针对配网规划面临经济高速发展、用电需求迅猛增长、电力建设环境频繁变动、电网与地方资源协调困难等现状，亟需在基础数据获取环节，加强对来源于调度、营配、GIS、国民经济统计系统等各种外部信息系统的数据整合和综合利用，重点保证数据的完整性、准确性、一致性、实时性。

(2)在规划业务流程环节，亟需提高规划业务的信息化、自动化程度，通过基于GIS平台的图形化管理、分析功能，实现数据的综合集成、展示，电网拓扑的自动建模，减少人工工作量。

(3)在规划可行性分析过程中，有效利用各种配网仿真分析工具，进行配网各种关键指标的计算分析，实现配网规划辅助决策，减少人为的、经验性的判断决策失误。

(4)现有配网规划软件程序支撑下的配网规划业务流程，人工化程度及工作量仍然很高，基于人为经验的决策仍然占据很大比重。现有规划软件程序普遍尚未具备配网规划高级分析功能，包括规划方案的自动对比分析、配网智能规划分析等。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种基于自动优化的配电网智能规划系统，本发明最终实现配电网的智能规划功能，可将配电网规划过程中的人工化程度降低到最小。

本发明提出了一种基于自动优化的配电网智能规划系统，其特征在于，包括原始资料收集模块、负荷预测模块、变电站规划模块、网架规划模块、无功规划模块、备选规划方案模块、技术经济评估模块和决策模块；其中，

原始资料收集模块，用于自动收集高压配电网规划需要的各种原始资料，中低压配电网规划需要的资料；利用数据库技术将负荷和配电网的空间数据和属性数据一一对应起来，该空间数据包括负荷的时空数据、配电网络的时空数据、地理气象信息数据和建设发展规划数据；输出社会资料、负荷资料和电源及电网资料；

负荷预测模块，用于进行长期、中期和短期的负荷总量预测和空间负荷预测；该模块接收原始资料收集模块的输出数据，对于不同时间尺度进行负荷预测，自动生成最佳预测模型；输出负荷曲线、负荷总量和空间负荷分布数据；

变电站规划模块，用于根据输入数据的情况，自动选择数学规划算法、启发式算法或智能优化算法进行变电站规划。输出高压变电站的位置、容量、供电范围和中压配电变压器的位置、容量、供电范围数据；

网架规划模块：该模块根据输入的变电站容量、个数和站址数据，实现高压和中压网架规划：

无功规划模块：该模块根据输入的拓扑结构参数、负荷量参数和系统稳定性运行条件数据，通过控制有载调压变压器分接头位置和无功补偿设备的投入容量，使得配电网系统性能指标取得最优值，并输出无功补偿装置的位置和容量数据；

备选规划方案模块：用于汇总各模块的优化结果得到多个可行规划方案，输出一个可行规划方案列表；

技术经济评估模块：用于对输入的各种备选规划方案从经济性和可靠性两方面进行评估，得到各个备选方案的经济性和可靠性指标并输出；

决策模块：该模块根据各种可行方案及其经济性和可靠性指标，通过对各种方案进行遍历搜索，输出最佳配网规划方案。

本发明的特点及有益效果：