基于EMS和可信性理论的输电网短期规划决策系统

论文摘要

在电力系统不断扩展和复杂的形势下,人工规划方式不能满足从大量可能的电网扩展方案中选优的要求。因此,研究能自动形成和优选方案的输电规划优化方法,提高规划工作的自动化水平,已经受到人们的重视。随着电网规模不断扩大、电力改革逐渐深入,输电网规划面临越来越多的不确定性,考虑不确定因素的电网规划得到国内外学术界和工程界的广泛关注。潮流计算是规划设计、调度运行中的基本工具,本文将基础数学领域具有严格公理化基础的研究模糊现象的可信性理论引入潮流计算中,建立模糊潮流算法。该算法具有严格的数学基础,可以作为其他模糊潮流算法的标准测试工具。另外,该算法可以给出计算的期望值、方差等结果,可直接用于决策分析。电力系统规划软件通常基于离线数据。而目前EMS系统已达到实用化水平,因此可利用当前电网的实际信息计算规划方案,这种模式即可以降低维护成本和使用难度,也利用了实时数据提高了规划结果的可信度。本文在已有EMS平台上建立了输电网短期规划系统。它通过对当前电网分析,使用灵敏度法自动建立候选线路集,然后建立了非线性混和整数规划模型,设计了四种计算模式,使用遗传算法和线性规划方法进行求解并得到优化结果。IEC 61970标准系列的提出为解决EMS间的信息共享提供了基础,其中CIM/CIS、SVG表征了电力系统的模型信息和图形信息。本文实现了SVG文件与EMS文件的双向转换,结合CIM/XML电网模型的导入导出技术,使得输电网规划系统可以建立在同构或者异构的EMS平台上。考虑规划方案的网络发布,本文建立了基于WEB的规划电网发布与分析平台,用户通过浏览器即可了解规划电网的架构并进行模拟调度操作或分析计算。这样电力系统中各个处室,甚至外界的关注者,均有可能了解到所辖电网的发展趋势,并对规划方案提出建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 国内外研究的现状
• 1.2.1 输电网规划系统的研究概况和进展
• 1.2.2 不确定理论的研究概况
• 1.2.3 IEC61970 标准的发展概况
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 基于可信性理论的模糊潮流方法
• 2.1 概述
• 2.2 可信性理论
• 2.3 模糊变量的数字特征
• 2.4 模糊模拟
• 2.4.1 模糊模拟的理论基础
• 2.4.2 模糊模拟算法
• 2.5 基于模糊模拟的通用潮流算法
• 2.6 算例分析
• 2.6.1 对比算例分析
• 2.6.2 实际系统计算
• 2.7 小结
• 第3章 输电网短期规划的模型与算法
• 3.1 候选线路集的建立
• 3.1.1 变结构直流潮流计算
• 3.1.2 灵敏度指标
• 3.1.3 灵敏度程序设计
• 3.2 规划模型的建立
• 3.3 规划模型的求解
• 3.3.1 求解算法的选择
• 3.3.2 遗传算法总体求解
• 3.3.3 线性规划求解缺电量
• 3.3.4 保存初始网络与载入规划方案
• 3.3.5 处理多次潮流计算
• 3.4 算例分析
• 3.4.1 IEEE14 节点系统
• 3.4.2 建立候选线路集
• 3.4.3 产生规划方案
• 3.5 若干问题的讨论
• 3.5.1 模型参数选择
• 3.5.2 缺电成本的详细建模
• 3.5.3 新建线路的回数
• 3.5.4 遗传算法的改进
• 3.5.5 计算速度的提高
• 第4章 IEC61970 图形标准的研究应用
• 4.1 概述
• 4.1.1 IEC61970 中的图形标准
• 4.1.2 SVG 图形格式的背景
• 4.1.3 SVG 图形格式的特点
• 4.2 SVG 表征的电网图形
• 4.3 SVG 图形的导入
• 4.4 SVG 图形的导出
• 4.5 SVG 标准的制定及发展前景
• 第5章 基于WEB 的规划发布与分析平台
• 5.1 概述
• 5.2 平台的总体架构
• 5.3 客户端模块设计
• 5.3.1 静态图形＋热点信息
• 5.3.2 SVG 图形＋交互脚本
• 5.4 通讯模块设计
• 5.4.1 基于CORBA 架构的通讯模块
• 5.4.2 基于TCP/IP 的通讯模块
• 5.5 服务端模块设计
• 5.5.1 响应通讯模块的部分
• 5.5.2 处理后台数据的部分
• 5.5.3 用户管理
• 5.6 现场应用
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果