電網(wǎng)規(guī)劃計算機(jī)輔助決策系統(tǒng)V30

1、電網(wǎng)規(guī)劃計算機(jī)輔助決策系統(tǒng)V3.0開發(fā)背景改革開放三十年以來，我國的電力事業(yè)蓬勃發(fā)展，各地市電力負(fù)荷大幅增長，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市電網(wǎng)規(guī)劃對城市電力建設(shè)的指導(dǎo)意義也日益顯現(xiàn)。因此，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、各網(wǎng)公司、省公司及各地市供電公司對負(fù)荷預(yù)測，中、長期電網(wǎng)規(guī)劃越來越重視。根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃編制工作的統(tǒng)一部署，各地市供電公司每年需進(jìn)行滾動修編，深度要求較高，技術(shù)性較強(qiáng)。傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃缺乏一定的理論指導(dǎo)，規(guī)劃決策依靠領(lǐng)導(dǎo)“拍腦袋”決定。另外，收集客觀、準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)是科學(xué)電網(wǎng)規(guī)劃決策面臨的一大瓶頸。目前國外存在的一些電網(wǎng)規(guī)劃軟件，盡管功能齊全，但不符合中國電網(wǎng)規(guī)劃人員的使用習(xí)慣和實(shí)際需求，且

2、價格昂貴，直接引進(jìn)有一定的困難。在這種形勢下，為增強(qiáng)規(guī)劃對電網(wǎng)建設(shè)的指導(dǎo)性，提高滾動修編的工作效率，節(jié)省人力、物力，各供電公司迫切需要一套專業(yè)高效、切合實(shí)際、簡單易用、便于管理的電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)，主要解決電網(wǎng)規(guī)劃過程中遇到的數(shù)據(jù)管理、圖形維護(hù)、負(fù)荷預(yù)測、電力電量平衡、規(guī)劃方案輔助決策、投資估算、經(jīng)濟(jì)評價等常見問題。通力軟件電網(wǎng)規(guī)劃V2.0版本，已較好地解決了電網(wǎng)規(guī)劃信息管理、圖形維護(hù)等基本功能，但分析計算能力相對偏弱。通力公司在電力規(guī)劃專家的指導(dǎo)下，經(jīng)過八年來不斷的研究與探索，針對電網(wǎng)規(guī)劃工作中各個環(huán)節(jié)的實(shí)際需求，與華中科技大學(xué)聯(lián)合研發(fā)出了一套功能強(qiáng)大的電網(wǎng)規(guī)劃計算機(jī)輔助決策系統(tǒng)V3.0。

3、系統(tǒng)簡介電網(wǎng)規(guī)劃計算機(jī)輔助決策系統(tǒng)V3.0是一套專業(yè)、可靠、有效、易用的功能強(qiáng)大軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)先后在東北電網(wǎng)公司、華北電網(wǎng)公司、華東電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司取得了良好的應(yīng)用效果，獲得了廣大用戶的好評。通力電網(wǎng)規(guī)劃計算機(jī)輔助決策系統(tǒng)致力于面向未來城市電網(wǎng)的發(fā)展，以構(gòu)建城市電網(wǎng)規(guī)劃信息化平臺為目標(biāo)，結(jié)合規(guī)劃工作的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃管理的科學(xué)化和信息化。系統(tǒng)針對地(市)級供電公司電網(wǎng)規(guī)劃部門的工作特點(diǎn)，結(jié)合供電公司的實(shí)際管理模式，將電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)與信息管理系統(tǒng)融合一體，功能強(qiáng)大、計算精度高，界面友好，只需經(jīng)過簡單培訓(xùn)就可以熟練使用。是電網(wǎng)規(guī)劃的一種高效、強(qiáng)有力的輔助工具。設(shè)計目標(biāo)專業(yè)：軟件

4、由專業(yè)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計人員使用，用于電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計項目的專用軟件；可靠：軟件由專業(yè)的電網(wǎng)規(guī)劃團(tuán)隊設(shè)計，資深的軟件設(shè)計人員完成，規(guī)劃結(jié)果值得用戶信賴；有效：軟件從用戶角度出發(fā)最大限度的利用計算機(jī)的高速計算功能，減少用戶不必要的操作流程，提高使用者的工作效率、能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計流程；易用：軟件以直觀圖形為主要人機(jī)交互模式，人機(jī)交互采用軟件主動型。軟件使用方法簡單容易掌握，減少使用者的培訓(xùn)學(xué)習(xí)時間；獨(dú)立：軟件主要功能模塊的運(yùn)行獨(dú)立于操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境，歷史數(shù)據(jù)采用特定格式獨(dú)立存儲，可長期使用。系統(tǒng)特點(diǎn)強(qiáng)大的圖形平臺：基于自主研發(fā)的PowerNet電力專業(yè)圖形平臺，充分吸收GIS的精華，開發(fā)出規(guī)

5、劃工作所需要的圖形平臺，系統(tǒng)提供基于地理信息和城市規(guī)劃信息基礎(chǔ)上的電網(wǎng)規(guī)劃圖形管理功能，變電站選址和線路走廊的制定均在圖形平臺上進(jìn)行，規(guī)劃過程更加清晰和直觀；信息化管理平臺：將電網(wǎng)規(guī)劃的數(shù)據(jù)分門別類進(jìn)行管理，防止由機(jī)構(gòu)調(diào)整、人員變動或存儲媒介損壞等所造成數(shù)據(jù)丟失、不連續(xù)，整理不規(guī)范的問題，解決規(guī)劃編制或規(guī)劃滾動修編收集數(shù)據(jù)難的瓶頸，提高工作效率和管理水平；兼容AutoCAD：系統(tǒng)可以導(dǎo)入和導(dǎo)出AutoCAD圖形文檔，并可打印電網(wǎng)地理信息圖等標(biāo)準(zhǔn)工程圖紙；強(qiáng)大的計算和分析功能：系統(tǒng)集成多種科學(xué)預(yù)測方法對負(fù)荷預(yù)測、電力平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)計算和分析，并可對分析過程和結(jié)果進(jìn)行專家干預(yù)，以保證規(guī)劃制定結(jié)果

6、的科學(xué)性、正確性、合理性；全面的評估和優(yōu)化工具：在潮流計算和短路計算的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的線損分析、電壓質(zhì)量評估、供電可靠性分析、供電能力分析、開斷能力校核、變電站選址優(yōu)化、線路走廊優(yōu)化、網(wǎng)架優(yōu)化、無功優(yōu)化等功能，對規(guī)劃年網(wǎng)架的可靠性進(jìn)行校驗；靈活的報表處理實(shí)現(xiàn)：靈活調(diào)用電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)分析計算結(jié)果 ，形成各種圖形和報表，并可根據(jù)用戶需求進(jìn)行定制開發(fā)；規(guī)劃書編制管理：系統(tǒng)內(nèi)置規(guī)劃書模板，可快速導(dǎo)入各功能模塊內(nèi)容到規(guī)劃書的相應(yīng)章節(jié)中，形成規(guī)劃方案或規(guī)劃書核心內(nèi)容，具備Word和Excel文檔或數(shù)據(jù)快速導(dǎo)入、導(dǎo)出功能，模板可根據(jù)用戶需求調(diào)整；接口靈活：通過開放的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

7、，保證數(shù)據(jù)的實(shí)效性，減少規(guī)劃工作人員的工作量，提高工作效率，如通過與電力調(diào)度系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)等接口，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時處理，建立信息化平臺。數(shù)據(jù)流程功能結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)功能1.地理信息城市地圖      采用電子地圖作為背景，可以顯示出鐵路、公路、河流、行政村等信息； 可以自定義地理信息； 提供多種比例尺； 地理信息可根據(jù)比例尺的縮放自動地、選擇性地顯示、隱藏； 三維化顯示方式，更清晰直觀。 城市規(guī)劃     不同顏色代表不同類型的地塊，具有不同的負(fù)荷密度； 自動計算地塊面積； 根據(jù)負(fù)荷密

8、度參數(shù)，自動計算地塊負(fù)荷； 可以對計算出的面積、負(fù)荷值進(jìn)行手工修改； 地塊屬性中加入同時率和容積率，可自定義設(shè)置，使計算的負(fù)荷值更加合理。電網(wǎng)拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)了線路經(jīng)緯度坐標(biāo)精確定位，自動計算規(guī)劃線路的長度； 根據(jù)線路類型自動生成線路的電壓等級、電氣參數(shù)、線條顏色、樣式，大大減少規(guī)劃人員的工作量； 在原有線路改造時，可通過線路的截斷、延長、合并等功能提高效率； 以城市規(guī)劃道路作為線路出線的參考信息，大大減少規(guī)劃人員的工作量； 加入測距功能。2.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)的電子化管理，為電網(wǎng)輔助決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)； 現(xiàn)狀管理中涵蓋用電量、供電量、日最大負(fù)荷、月最大負(fù)荷、年最大負(fù)荷、GDP、人口、單產(chǎn)耗能、變

9、電站情況、線路情況等歷史數(shù)據(jù)信息 管理電網(wǎng)拓?fù)浠A(chǔ)數(shù)據(jù)，為用戶進(jìn)行變電站現(xiàn)狀分析、線路分析、潮流計算、短路電流計算提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 3.負(fù)荷預(yù)測       電力需求預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。根據(jù)電力發(fā)展歷史數(shù)據(jù)和已知的經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展情況，采用科學(xué)合理的計算方法進(jìn)行電力預(yù)測。本軟件提供了8種可靠實(shí)用的負(fù)荷預(yù)測方法可供選擇，可以實(shí)現(xiàn)短期（15年）、中期（515年）、長期（1520年以上）電力需求預(yù)測。綜合比較各種方法預(yù)測結(jié)果，可以制定高、中、低方案，為分析、決策提供參考，從而確定一個合理的規(guī)劃建設(shè)方案。 加入了人機(jī)交互功能。傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測軟件中

10、，由于歷史數(shù)據(jù)的不確定性和一些大用戶負(fù)荷造成電量數(shù)據(jù)突增或突減，導(dǎo)致不同算法的計算結(jié)果之間偏差較大，甚至存在較大誤差。系統(tǒng)可針對預(yù)測數(shù)據(jù)中的異常情況，將影響預(yù)測結(jié)果的“壞數(shù)據(jù)點(diǎn)”挑出，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時，運(yùn)算過程由計算機(jī)自動完成，規(guī)劃人員不了解算法的計算過程，在進(jìn)行文字描述時造成了很大的困擾。人機(jī)交互功能有效解決了上述問題。 預(yù)測方法包括年增長率法、相關(guān)法、專家決策法、外推法、指數(shù)平滑法、彈性系數(shù)法、灰色模型法。針對預(yù)測方法的多樣性，可采用定權(quán)組合系數(shù)的預(yù)測方法，根據(jù)預(yù)測方法的權(quán)重來分配所占比例，最終決定負(fù)荷預(yù)測圖形走向。集多種預(yù)測方法的優(yōu)點(diǎn)于一體，使預(yù)測結(jié)果更符合實(shí)際負(fù)荷增長趨勢。 不同

11、年限區(qū)間的負(fù)荷增長規(guī)律可能不同，適用的算法也不同。同一個預(yù)測方案的不同年限區(qū)間，使用不同的算法進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測在不同年限區(qū)間內(nèi)都具有較高的擬合精度。 通過從現(xiàn)狀資料中調(diào)入歷史數(shù)據(jù)，采用不同算法的預(yù)測結(jié)果應(yīng)進(jìn)行分析對比，相互校驗，選擇出最可信的預(yù)測結(jié)果，也可以采用指定年增長率的專家方案算法預(yù)測結(jié)果，預(yù)測結(jié)果可直接導(dǎo)出為Excel文檔4.電力平衡      電力平衡是以負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果為基礎(chǔ)，為系統(tǒng)能夠提供給用戶的最大即時性負(fù)荷需求，以及長期的電量需求（表現(xiàn)為長期的積累性效應(yīng)）而做的對現(xiàn)有電網(wǎng)改造及電網(wǎng)建設(shè)的方案設(shè)計。電網(wǎng)規(guī)劃中的電力電量平衡

12、，其重點(diǎn)在于能夠滿足負(fù)荷對系統(tǒng)的供電能力的要求，即現(xiàn)在的或經(jīng)設(shè)計改造，新建后的電網(wǎng)能否通過不同的開機(jī)運(yùn)行方式來達(dá)到電力電量平衡的目的，總體上表現(xiàn)為系統(tǒng)對于年最大負(fù)荷的平衡能力問題。系統(tǒng)主要功能包括：管理電力平衡表、電量平衡表、變電容量平衡表、無功平衡表等； 可以統(tǒng)計出電力盈虧、枯水期電力盈虧、電量盈虧、無功負(fù)荷、需安裝容量、無功平衡等數(shù)據(jù)信息； 查看本地區(qū)電力富裕度。 5.電氣計算潮流計算o 根據(jù)負(fù)荷參數(shù)、電廠出力、電網(wǎng)拓?fù)淇删_計算電網(wǎng)潮流分布，計算速度快、收斂性好； o 提供4種不同的算法以供選擇：牛頓-拉夫遜法、PQ分解法、高斯-賽德爾迭代法、最優(yōu)乘子法； o 可以根據(jù)地理位置接線圖自動

13、生成電網(wǎng)拓?fù)鋱D； o 可以在地理位置接線圖上直接進(jìn)行潮流計算； o 以圖形或EXCEL表格的形式導(dǎo)出計算結(jié)果。 短路計算· 根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)?、發(fā)電機(jī)等參數(shù)設(shè)置，可精確計算單相接地，兩相接地，兩相短路，三相短路等多種故障形式下的短路電流。 · 計算結(jié)果可自動標(biāo)注在電網(wǎng)拓?fù)鋱D上，或?qū)С鲋罞xcel格式文檔。 6.電網(wǎng)評估      現(xiàn)狀網(wǎng)評估對電網(wǎng)的建設(shè)和改造具有重要的指導(dǎo)意義。通過現(xiàn)狀網(wǎng)評估，找到現(xiàn)有電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步的電網(wǎng)規(guī)劃和改造指引方向?，F(xiàn)有的方法側(cè)重于對電網(wǎng)感興趣的單個指標(biāo)進(jìn)行評價如線損分析、電壓質(zhì)量、供電

14、可靠性、斷路器校核、供電能力等。 在電網(wǎng)評估中結(jié)合了層次分析的方法, 建立了高、中壓配電網(wǎng)的評價體系,著重分析和研究同一層次中各指標(biāo)的權(quán)重求解問題。在權(quán)重求解的過程中,考慮多方意見根據(jù)實(shí)際情況對電網(wǎng)優(yōu)化進(jìn)行合理的評估。建立的評價體系能比較好地運(yùn)用到城市電網(wǎng)評估中,具有較好的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 詳細(xì)介紹見電氣計算與電網(wǎng)評估軟件中線損分析，電壓質(zhì)量評估，供電可靠性，斷路器校核，供電能力等。7.電網(wǎng)優(yōu)化無功優(yōu)化o 無功優(yōu)化解決了高壓配網(wǎng)無功補(bǔ)償計算長期沿用經(jīng)驗公式而帶來的配置不合理的問題； o 有效降低網(wǎng)損、提高電壓合格率、減少投資、改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性； o 可以在地理位置接線圖上直接進(jìn)行無功優(yōu)化； o

15、 以圖形或EXCEL表格的形式導(dǎo)出計算結(jié)果。 變電站選址在實(shí)際電網(wǎng)規(guī)劃中，對變電站的選址有著很高的要求。本系統(tǒng)將變電站按區(qū)域進(jìn)行劃分，在各分區(qū)內(nèi)對變電站進(jìn)行模擬選址，綜合考慮地質(zhì)、環(huán)境等各種因素進(jìn)行評分判斷，然后擇優(yōu)選擇 o 選擇規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行站址初選，對初選站址進(jìn)行在線評分，然后計算出優(yōu)化結(jié)果。 線路走廊優(yōu)化線路走廊優(yōu)化是在確定線路起始點(diǎn)、必經(jīng)點(diǎn)、終點(diǎn)的前提下，在多種線路走向方案中，綜合氣象、水文、地質(zhì)、地形等自然環(huán)境以及交通運(yùn)輸、居民點(diǎn)等周邊環(huán)境，及其與城鄉(xiāng)建設(shè)、文物保護(hù)、資源開發(fā)等方面的關(guān)系，遵照國家現(xiàn)行法令、政策，進(jìn)行綜合論證比較，對多種方案進(jìn)行評分，選出最佳路徑方案網(wǎng)架優(yōu)化網(wǎng)架優(yōu)化是在保證電氣技術(shù)指標(biāo)要求的前提下，使網(wǎng)架在從當(dāng)前年到目標(biāo)年的動態(tài)發(fā)展過程中，總的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用最?。?采用啟發(fā)式算法，原理簡單、簡便有效。 8.投資估算· 系統(tǒng)可以自動統(tǒng)計圖形平臺中的建設(shè)項目，參照國家標(biāo)準(zhǔn)典型設(shè)計案例，自動計算出規(guī)劃年建設(shè)項目的投資情況； · 自動列出建設(shè)項目投資估算表，內(nèi)容詳盡、條理清晰； · 可根據(jù)用戶需求，調(diào)整投資估算表模板格式； · 可導(dǎo)出至EXCEL格式文 9. 經(jīng)濟(jì)評價       o 經(jīng)濟(jì)評價模塊可以自動調(diào)用其他模塊中的已有數(shù)據(jù)，如電量