電力網(wǎng)絡規(guī)劃的計算機輔助決策系統(tǒng)

電網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策系統(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，各地市中力負荷大幅增長，中網(wǎng)規(guī)模

不停擴大，都市電網(wǎng)規(guī)劃對都市電力建設的指導意義也日益顯現(xiàn)。因此，國家電網(wǎng)企業(yè)、南

方電網(wǎng)企業(yè)、各網(wǎng)企業(yè)、省企業(yè)及各地市供電企業(yè)對負荷預測，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H勺統(tǒng)一布署，各地市供電企業(yè)每年需進行滾動修編，深度規(guī)定較

高，技術(shù)性較強。

老式的電網(wǎng)規(guī)劃缺乏一定的理論指導，規(guī)劃決策依托領(lǐng)導“拍腦袋”決定。此外，搜集

客觀、精確、全面的數(shù)據(jù)是科學電網(wǎng)規(guī)劃決策面臨的一大瓶頸。目前國外存在的某些電網(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U勺使用習慣和實際需求，且價格昂貴，

直接引進有一定U勺困難。

在這種形勢卜，為增強規(guī)劃對電網(wǎng)建設H勺指導性，提高滾動修編H勺工作效率，節(jié)省人力、

物力，各供電企業(yè)迫切需要一套專業(yè)高效、切合實際、簡樸易用、便于管理的電網(wǎng)規(guī)劃輔助

決策系統(tǒng)，重要處理電網(wǎng)規(guī)劃過程中碰到臥J數(shù)據(jù)管理、圖形維護、負荷預測、電力電最平衡、

規(guī)劃方案輔助決策、投資估算、經(jīng)濟評價等常見問題.

通力軟件電網(wǎng)規(guī)劃V2.0版本，已很好地處理了電網(wǎng)規(guī)劃信息管理、圖形維護等基本功

能，但分析計算能力相對偏弱。通力企業(yè)在電力規(guī)劃專家H勺指導下，通過八年來不停的研究

與探索，針對電網(wǎng)規(guī)劃工作中各個環(huán)節(jié)的實際需求，與華中科技大學聯(lián)合研發(fā)出了一套功能

強大的電網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策系統(tǒng)V3.0o

系統(tǒng)簡介

電網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策系統(tǒng)V3.0是一套專業(yè)、可靠、有效、易用的功能強大軟件系

統(tǒng)。該系統(tǒng)先后在東北電網(wǎng)企業(yè)、華北電網(wǎng)企業(yè)、華東電網(wǎng)企業(yè)、南方電網(wǎng)企業(yè)獲得了良好

的應用效果,獲得了廣大頤客的好評c

通力電網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策系統(tǒng)致力于面向未來都市電網(wǎng)的發(fā)展，以構(gòu)建都市電網(wǎng)規(guī)

劃信息化平臺為目的，結(jié)合規(guī)劃工作的實際需求，實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃管理的科學化和信息化。系

統(tǒng)針對地（市）級供電企業(yè)目網(wǎng)規(guī)劃部門的工作特點，結(jié)合供電企業(yè)的實際管理模式，招電網(wǎng)

規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)與信息管理系統(tǒng)融合??體，功能強大、計算精度高，界面友好，只需通過

簡樸培訓就可以純熟使用，是電網(wǎng)規(guī)劃的一種高效、強有力的輔助工具。

設計目的

專業(yè)：軟件由專業(yè)的電網(wǎng)規(guī)劃設計人員使用，用于電網(wǎng)規(guī)劃設計項目的專用軟件；

可靠：軟件由專業(yè)的電網(wǎng)規(guī)劃團體設計，資深的軟件設計人員完畢，規(guī)劃成果值得顧客信賴;

有效：軟件從顧客角度出發(fā)最大程度的運用計算機口勺高速計算功能，減少顧客不必要的操作

流程，提高使用者的工作效率、可以實現(xiàn)高質(zhì)量的電網(wǎng)規(guī)劃設計流程；

易用：軟件以直觀圖形為重要人機交互模式，人機交互采用軟件積極型。軟件使用措施簡樸

輕易掌握，減少使用者的培訓學習時間：

獨立：軟件重要功能模塊內(nèi)運行獨立于操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境，歷史數(shù)據(jù)采用特定格式獨“.存

儲，可長期使用。

系統(tǒng)

強大的圖形平臺：基于自主研發(fā)《JPowerNei電力專業(yè)圖形平臺，充足吸取GIS口勺精髓，開

發(fā)出規(guī)劃工作所需要的圖形平臺，系統(tǒng)提供基于地理信息和都市規(guī)劃信息基礎上的電網(wǎng)規(guī)劃

圖形管理功能，變電站選升和線路走廊的制定均在圖形平臺卜進行.規(guī)劃過程愈加清晰和百

觀；

信息化管理平臺：將電網(wǎng)規(guī)劃的數(shù)據(jù)分門別類進行管理，防止由機構(gòu)調(diào)整、人員變動或存儲

媒介損壞等所導致數(shù)據(jù)丟失、不持續(xù)，整頓不規(guī)范的問題，處理規(guī)劃編制或規(guī)劃滾動修編搜

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)可以導入和導出AutoCAD圖形文檔，并可打印電網(wǎng)地理信息圖等原

則工程圖紙；

強大的計算和分析功能：系統(tǒng)集成多種科學預測措施對負荷預測、電力平衡數(shù)據(jù)進行科學計

算和分析，并可對分析過程和成果進行專家干預，以保證規(guī)劃制定成果的科學性、對的性、

合理性；

全面的評估和優(yōu)化工具：在時尚計算和短路計算的基礎上，實現(xiàn)對電網(wǎng)H勺線損分析、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)架的可靠性進行校驗；

靈活的報表處理實現(xiàn)：靈活調(diào)用電網(wǎng)有關(guān)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)分析計算成果，形成多種圖形和報表,

并可根據(jù)顧客需求進行定制開發(fā)：

規(guī)劃書編制管理:系統(tǒng)內(nèi)置規(guī)劃書模板，可迅速導入各功能模塊內(nèi)容到規(guī)劃書日勺對?應章節(jié)中，

形成規(guī)劃方案或規(guī)劃書關(guān)健內(nèi)容，具有Word和Excel文檔或數(shù)據(jù)迅速導入、導出功能，模

板可根據(jù)顧客需求調(diào)整;

接口靈活：通過開放的數(shù)據(jù)接口進行數(shù)據(jù)搜集，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，保證數(shù)據(jù)的實效性，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，實現(xiàn)對電

網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時處理，建立信息化平臺。

數(shù)據(jù)流程

功能構(gòu)造圖

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系統(tǒng)功能

1.地理信息

都市地圖

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。

都市規(guī)劃

不一樣顏色代表不一樣類型的地塊，具有不一樣的負荷密度；自動計算地塊面積；根

據(jù)負荷密度參數(shù)，自動計算地塊負荷；可以對計算出的I面積、負荷值進行手工修改；地塊

屬性中加入同步率和容積率，可自定義設置，使計算H勺負荷值愈加合理。

電網(wǎng)拓撲

實現(xiàn)了線路經(jīng)緯度坐標精確定位，自動計算規(guī)劃線路的險度：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；以都市規(guī)劃道路作為線路出線

的參照信息，大大減少規(guī)劃人員日勺工作量；加入測距功能。

2.基礎數(shù)據(jù)

實現(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)根據(jù)：現(xiàn)實狀況管理中涵

蓋用電量、供電量、日最大負荷、月最大負荷、年最大負荷、GDP、人口、單產(chǎn)耗能、變電

站狀況、線路狀況等歷史數(shù)據(jù)信息管理電網(wǎng)拓撲基礎數(shù)據(jù)，為顧客進行變電站現(xiàn)實狀況分

析、線路分析、時尚計算、短路電流計算提供數(shù)據(jù)基礎.

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3.負荷預測

電力需求預測是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎。根據(jù)電力發(fā)展歷史數(shù)據(jù)和已知的經(jīng)濟、社會發(fā)展狀況,

采用科學合理H勺計算措施進行電力預測。本軟件提供了8種可靠實用的負荷預測措施可供選

擇，可以實現(xiàn)短期（卜5年）、中期（5~23年）、長期（15~23年以上）電力需求預測。綜合

比較多種措施預測成果，可以制定高、中、低方案，為分析、決策提供參照，從而確定一種

合理的規(guī)劃建設方案。

加入了人機交互功能，老式負荷預測軟件中，由于歷史數(shù)據(jù)的不確定性和某些大顧客負

荷導致電量數(shù)據(jù)突增或突減，導致不一樣算法的計算成果之間偏差較大，甚至存在較大誤差。

系統(tǒng)可針對預測數(shù)據(jù)中的異常狀況,將影響預測成果的“壞數(shù)據(jù)點”挑出，保證成果的精確性。

同步，運算過程由計算機自動完畢，規(guī)劃人員不理解算法日勺計算過程，在進行文字描述時導

致了很大的困擾。人機交互功能有效處理了上述問題。

預測措施包括年增長率法、有關(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。針對預測措施H勺多樣性，可采用定權(quán)組合系數(shù)H勺預測措施，根據(jù)預測措施H勺權(quán)

重來分派所占比例，最終決定負荷預測圖形走向。集多種預測措施的長處于一體，使預測成

果更符合實際負荷增長趨勢。

不一樣年限區(qū)間的負荷增長規(guī)律也許不一樣，合用的算法也不一樣。同一種預測方案日勺

不一樣年限區(qū)間,便用不一樣日勺算法進行預測。預測在不一樣年限區(qū)間內(nèi)都具有較高的擬合

精度。

通過從現(xiàn)實狀況資料中調(diào)入歷史數(shù)據(jù)，采用不一樣算法的預測成果應進行分析對比，互

相校驗，選擇出最可信11勺預測成果，也可以采用指定年增長率的專家方案算法預測成果，預

測成果可直接導出為Excel文檔

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4電力平衡

電力平衡是以負荷預測的成果為基礎，為系統(tǒng)可以提供應顧客的最大即時性負荷需求,

以及長期口勺電量需求（體現(xiàn)為長期E向枳累性效應）而做的對既有電網(wǎng)改造及電網(wǎng)建設的方案

設計。電網(wǎng)規(guī)劃中的電力電量平衡，其重點在于可以滿足負荷對?系統(tǒng)的供電能力的規(guī)定，即

目前的或經(jīng)設計改造，新是后日勺電網(wǎng)能否通過不一樣的開機運行方式來到達電力電最平衡日勺

目的，總體上體現(xiàn)為系統(tǒng)對于年最大負荷的平衡能力問題。系統(tǒng)重要功能包括：

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；

可以記錄出電力盈虧、枯水期電力盈虧、電量盈虧、無功負荷、需安裝容量、無功平衡

等數(shù)據(jù)信息；

查看當?shù)貐^(qū)電力富裕度。

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5.電氣計算

時尚計算

o根據(jù)負荷參數(shù)、電廠出力、電網(wǎng)拓撲可精確計算電網(wǎng)時尚分布，計算速度快、

收斂性好：

。提供4種不?樣的算法以供選擇：牛頓?拉夫遜法、PQ分解法、高斯-賽德爾

迭代法、最優(yōu)乘子法；

?？梢愿鶕?jù)地理位置接線圖自動生成電網(wǎng)拓撲圖；

?？梢栽诘乩砦恢媒泳€圖上直接進行時尚計算；

o以圖形或EXCEL表格的形式導出計算成果。

短路計算

?根據(jù)電網(wǎng)拓撲、發(fā)電機等參數(shù)設置，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兩短路電流。

?計算成果可自動標注在電網(wǎng)拓撲圖上，或?qū)С鲋罞xcel格式文檔。

6.電網(wǎng)評估

現(xiàn)實狀況網(wǎng)評估對電網(wǎng)的建設和改造具有重要的指導意義。通過現(xiàn)實狀況網(wǎng)評估，找到

既有電網(wǎng)日勺微弱環(huán)節(jié)，為深入的電網(wǎng)規(guī)劃和改造指導方向。既有H勺措施側(cè)重「對電網(wǎng)感愛好

的單個指標進行評價如線損分析、電壓質(zhì)量、供電可靠性、斷路器校核、供電能力等。在

電網(wǎng)評估中結(jié)合了層次分析的措施，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)實際狀況對電網(wǎng)優(yōu)

化進行合理的評估。建立的評價體系能比很好地運用到都市電網(wǎng)評估中，具有很好的理論和

現(xiàn)實意義。詳細簡介見《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

。無功優(yōu)化處理了高壓配網(wǎng)無功賠償計算長期沿用經(jīng)驗公式而帶來的）配置不

合理日勺問題：

。有效減少網(wǎng)損、提高電壓合格率、減少投資、改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性；

。可以在地理位置接線圖上直接進行無功優(yōu)化；

以圖形或EXCEL表格H勺形式導出計算成果。

變電站選址

在實際電網(wǎng)規(guī)劃中，對變電站11勺選址有著很高II勺規(guī)定。本系統(tǒng)將變電站按區(qū)域進行劃分,

在各分區(qū)內(nèi)對變電站進行模擬選址，綜合考慮地質(zhì)、環(huán)境等多種原因進行評分判斷，然后擇

優(yōu)選擇

。選擇規(guī)劃區(qū)域進行站址初選，對初選站址進行在線評分，然后計算出優(yōu)化成

果。

線路走廊優(yōu)化

線路走廊優(yōu)化是在確定線路起始點、必經(jīng)點、終點的前提下，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)境以及交通運送、居民點等周圍環(huán)境，及其與城鎮(zhèn)建

設、文物保護、資源開發(fā)等方面的關(guān)系，遵照國家現(xiàn)行法令、政策，進行綜合論證比較，對

多種方案進行評分，選出最佳途徑方案

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網(wǎng)架優(yōu)化

網(wǎng)架優(yōu)化是在保證電氣技術(shù)指標規(guī)定H勺前提下，使網(wǎng)架在從目前年到目的年的動態(tài)發(fā)展

過程中，總的建設和運行費用最?。徊捎脝l(fā)式算法，原理簡樸、簡便有效。

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8.投資估算

?系統(tǒng)可以自動記錄圖形平臺中口勺建設項目，參照國標經(jīng)典設計案例，自動計算出規(guī)

劃年建設項目的投資狀況；

?自動列出建設項目投資估算表，內(nèi)容詳盡、條理清晰;

?可根據(jù)顧客需求，調(diào)整投資估算表模板格式；

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