基于地理信息系统和优化算法的油田电网规划

论文摘要

油田电网规划是对油田内的变电所和供配电线路规划,对油田电网建设有着重要作用。此类规划涉及多种因素,特点是具有多目标性、不确定性、非线性和多阶段性。以往工作人员多依靠经验和简单的计算来解决这类问题,很难挑选出较为合理的方案。本课题运用地理信息系统(GIS)和数学优化算法对油田电网规划的问题进行了较为深入的研究。首先建立了油田配电GIS系统,该系统具有图形显示功能、空间查询统计功能、数据维护功能、电网分析功能和设备档案管理功能。结合油田配电GIS系统,又开发了油田配电网优化软件,该软件具有包括电网潮流计算、网络重构、网络无功补偿、配电网后台信息管理等多项功能。两套系统相辅相成,从而提高了配电网规划的质量和效率。文中进一步探讨了网络拓扑结构分析算法、拓扑结构矩阵的生成方法、网络潮流计算方法、空间负荷预测方法、变电所优化的算法、网络结构优化的算法、网络重构的算法以及网络无功补偿优化的算法。最后,通过一个老油田电网改造规划的优化实例和一个新油田电网规划的优化实例,验证了本文提出的优化规划的方法是一种既先进、又实用的方法,能够满足规划的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的和意义
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势
• 1.2.1 地理信息系统概况
• 1.2.2 电网规划方法概况
• 1.3 油田电网规划的要求和分类
• 1.3.1 一般要求
• 1.3.2 具体规定
• 1.3.3 规划的分类
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 油田电网GIS 系统的建立
• 2.1 系统开发平台
• 2.2 系统数据库
• 2.3 电网特性分析
• 2.4 数据模型
• 2.5 数据的采集和更新
• 2.6 系统构建的关键技术
• 2.6.1 数据库结构的设计技术
• 2.6.2 拓扑关系模型的实现技术
• 2.6.3 网络跟踪技术
• 2.6.4 与其他系统的接口技术
• 2.7 网络拓扑分析算法
• 2.7.1 常用算法分析
• 2.7.2 实用算法
• 2.8 系统基本功能
• 2.8.1 图形显示
• 2.8.2 空间查询统计
• 2.8.3 数据维护
• 2.8.4 设备档案管理
• 2.9 系统分析功能
• 2.9.1 拓扑分析
• 2.9.2 供电范围分析
• 2.9.3 供电电源分析
• 2.9.4 负荷分析
• 2.10 小结
• 第三章 油田电网规划的优化算法和优化软件
• 3.1 电网规划的优化算法
• 3.1.1 网络拓扑结构矩阵的生成
• 3.1.2 网络潮流计算
• 3.1.3 空间负荷预测
• 3.1.4 变电所的选址及站容规划
• 3.1.5 网络结构规划
• 3.1.6 网络重构
• 3.1.7 网络无功补偿规划
• 3.2 油田电网优化软件
• 3.2.1 软件的运行环境
• 3.2.2 软件的功能
• 3.3 小结
• 第四章 应用实例
• 4.1 老油田配电网改造规划的优化实例
• 4.1.1 网络拓扑结构建模
• 4.1.2 网络潮流计算
• 4.1.3 网络重构
• 4.1.4 网络无功补偿
• 4.2 新油田配电网规划的优化实例
• 4.2.1 用电负荷预测
• 4.2.2 变电所建设方案
• 4.2.3 配电线路建设方案
• 4.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要