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1、电网规划计算机辅助决策系统V3.0开发背景改革开放三十年以来，我国的电力事业蓬勃发展，各地市电力负荷大幅增长，电网规模不断扩大，城市电网规划对城市电力建设的指导意义也日益显现。因此，国家电网公司、南方电网公司、各网公司、省公司及各地市供电公司对负荷预测，中、长期电网规划越来越重视。根据电网规划编制工作的统一部署，各地市供电公司每年需进行滚动修编，深度要求较高，技术性较强。传统的电网规划缺乏一定的理论指导，规划决策依靠领导“拍脑袋”决定。另外，收集客观、准确、全面的数据是科学电网规划决策面临的一大瓶颈。目前国外存在的一些电网规划软件，尽管功能齐全，但不符合中国电网规划人员的使用习惯和实际需求，且
2、价格昂贵，直接引进有一定的困难。在这种形势下，为增强规划对电网建设的指导性，提高滚动修编的工作效率，节省人力、物力，各供电公司迫切需要一套专业高效、切合实际、简单易用、便于管理的电网规划辅助决策系统，主要解决电网规划过程中遇到的数据管理、图形维护、负荷预测、电力电量平衡、规划方案辅助决策、投资估算、经济评价等常见问题。通力软件电网规划V2.0版本，已较好地解决了电网规划信息管理、图形维护等基本功能，但分析计算能力相对偏弱。通力公司在电力规划专家的指导下，经过八年来不断的研究与探索，针对电网规划工作中各个环节的实际需求，与华中科技大学联合研发出了一套功能强大的电网规划计算机辅助决策系统V3.0。
3、系统简介电网规划计算机辅助决策系统V3.0是一套专业、可靠、有效、易用的功能强大软件系统。该系统先后在东北电网公司、华北电网公司、华东电网公司、南方电网公司取得了良好的应用效果，获得了广大用户的好评。通力电网规划计算机辅助决策系统致力于面向未来城市电网的发展，以构建城市电网规划信息化平台为目标，结合规划工作的实际需求，实现电网规划管理的科学化和信息化。系统针对地(市)级供电公司电网规划部门的工作特点，结合供电公司的实际管理模式，将电网规划辅助决策系统与信息管理系统融合一体，功能强大、计算精度高，界面友好，只需经过简单培训就可以熟练使用。是电网规划的一种高效、强有力的辅助工具。设计目标专业：软件
4、由专业的电网规划设计人员使用，用于电网规划设计项目的专用软件；可靠：软件由专业的电网规划团队设计，资深的软件设计人员完成，规划结果值得用户信赖；有效：软件从用户角度出发最大限度的利用计算机的高速计算功能，减少用户不必要的操作流程，提高使用者的工作效率、能够实现高质量的电网规划设计流程；易用：软件以直观图形为主要人机交互模式，人机交互采用软件主动型。软件使用方法简单容易掌握，减少使用者的培训学习时间；独立：软件主要功能模块的运行独立于操作系统和硬件环境，历史数据采用特定格式独立存储，可长期使用。系统特点强大的图形平台：基于自主研发的PowerNet电力专业图形平台，充分吸收GIS的精华，开发出规
5、划工作所需要的图形平台，系统提供基于地理信息和城市规划信息基础上的电网规划图形管理功能，变电站选址和线路走廊的制定均在图形平台上进行，规划过程更加清晰和直观；信息化管理平台：将电网规划的数据分门别类进行管理，防止由机构调整、人员变动或存储媒介损坏等所造成数据丢失、不连续，整理不规范的问题，解决规划编制或规划滚动修编收集数据难的瓶颈，提高工作效率和管理水平；兼容AutoCAD：系统可以导入和导出AutoCAD图形文档，并可打印电网地理信息图等标准工程图纸；强大的计算和分析功能：系统集成多种科学预测方法对负荷预测、电力平衡数据进行科学计算和分析，并可对分析过程和结果进行专家干预，以保证规划制定结果
6、的科学性、正确性、合理性；全面的评估和优化工具：在潮流计算和短路计算的基础上，实现对电网的线损分析、电压质量评估、供电可靠性分析、供电能力分析、开断能力校核、变电站选址优化、线路走廊优化、网架优化、无功优化等功能，对规划年网架的可靠性进行校验；灵活的报表处理实现：灵活调用电网相关数据及系统分析计算结果 ，形成各种图形和报表，并可根据用户需求进行定制开发；规划书编制管理：系统内置规划书模板，可快速导入各功能模块内容到规划书的相应章节中，形成规划方案或规划书核心内容，具备Word和Excel文档或数据快速导入、导出功能，模板可根据用户需求调整；接口灵活：通过开放的数据接口进行数据收集，实现数据共享
7、，保证数据的实效性，减少规划工作人员的工作量，提高工作效率，如通过与电力调度系统、营销系统等接口，实现对电网数据的实时处理，建立信息化平台。数据流程功能结构图系统功能1.地理信息城市地图采用电子地图作为背景，可以显示出铁路、公路、河流、行政村等信息； 可以自定义地理信息； 提供多种比例尺； 地理信息可根据比例尺的缩放自动地、选择性地显示、隐藏； 三维化显示方式，更清晰直观。 城市规划 不同颜色代表不同类型的地块，具有不同的负荷密度； 自动计算地块面积； 根据负荷密度参数，自动计算地块负荷； 可以对计算出的面积、负荷值进行手工修改； 地块属性中加入同时率和容积率，可自定义设置，使计算的负荷值更加
8、合理。电网拓扑实现了线路经纬度坐标精确定位，自动计算规划线路的长度； 根据线路类型自动生成线路的电压等级、电气参数、线条颜色、样式，大大减少规划人员的工作量； 在原有线路改造时，可通过线路的截断、延长、合并等功能提高效率； 以城市规划道路作为线路出线的参考信息，大大减少规划人员的工作量； 加入测距功能。2.基础数据实现电网历史数据的电子化管理，为电网辅助决策提供数据依据； 现状管理中涵盖用电量、供电量、日最大负荷、月最大负荷、年最大负荷、GDP、人口、单产耗能、变电站情况、线路情况等历史数据信息 管理电网拓扑基础数据，为用户进行变电站现状分析、线路分析、潮流计算、短路电流计算提供数据基础。 3
9、.负荷预测 电力需求预测是电网规划的基础。根据电力发展历史数据和已知的经济、社会发展情况，采用科学合理的计算方法进行电力预测。本软件提供了8种可靠实用的负荷预测方法可供选择，可以实现短期（15年）、中期（515年）、长期（1520年以上）电力需求预测。综合比较各种方法预测结果，可以制定高、中、低方案，为分析、决策提供参考，从而确定一个合理的规划建设方案。 加入了人机交互功能。传统负荷预测软件中，由于历史数据的不确定性和一些大用户负荷造成电量数据突增或突减，导致不同算法的计算结果之间偏差较大，甚至存在较大误差。系统可针对预测数据中的异常情况，将影响预测结果的“坏数据点”挑出，保证结果的准确性。同
10、时，运算过程由计算机自动完成，规划人员不了解算法的计算过程，在进行文字描述时造成了很大的困扰。人机交互功能有效解决了上述问题。 预测方法包括年增长率法、相关法、专家决策法、外推法、指数平滑法、弹性系数法、灰色模型法。针对预测方法的多样性，可采用定权组合系数的预测方法，根据预测方法的权重来分配所占比例，最终决定负荷预测图形走向。集多种预测方法的优点于一体，使预测结果更符合实际负荷增长趋势。 不同年限区间的负荷增长规律可能不同，适用的算法也不同。同一个预测方案的不同年限区间，使用不同的算法进行预测。预测在不同年限区间内都具有较高的拟合精度。 通过从现状资料中调入历史数据，采用不同算法的预测结果应进
11、行分析对比，相互校验，选择出最可信的预测结果，也可以采用指定年增长率的专家方案算法预测结果，预测结果可直接导出为Excel文档4.电力平衡电力平衡是以负荷预测的结果为基础，为系统能够提供给用户的最大即时性负荷需求，以及长期的电量需求（表现为长期的积累性效应）而做的对现有电网改造及电网建设的方案设计。电网规划中的电力电量平衡，其重点在于能够满足负荷对系统的供电能力的要求，即现在的或经设计改造，新建后的电网能否通过不同的开机运行方式来达到电力电量平衡的目的，总体上表现为系统对于年最大负荷的平衡能力问题。系统主要功能包括：管理电力平衡表、电量平衡表、变电容量平衡表、无功平衡表等； 可以统计出电力盈亏
12、、枯水期电力盈亏、电量盈亏、无功负荷、需安装容量、无功平衡等数据信息； 查看本地区电力富裕度。 5.电气计算潮流计算o 根据负荷参数、电厂出力、电网拓扑可精确计算电网潮流分布，计算速度快、收敛性好； o 提供4种不同的算法以供选择：牛顿-拉夫逊法、PQ分解法、高斯-赛德尔迭代法、最优乘子法； o 可以根据地理位置接线图自动生成电网拓扑图； o 可以在地理位置接线图上直接进行潮流计算； o 以图形或EXCEL表格的形式导出计算结果。 短路计算 根据电网拓扑、发电机等参数设置，可精确计算单相接地，两相接地，两相短路，三相短路等多种故障形式下的短路电流。 计算结果可自动标注在电网拓扑图上，或导出至E
13、xcel格式文档。 6.电网评估现状网评估对电网的建设和改造具有重要的指导意义。通过现状网评估，找到现有电网的薄弱环节，为进一步的电网规划和改造指引方向。现有的方法侧重于对电网感兴趣的单个指标进行评价如线损分析、电压质量、供电可靠性、断路器校核、供电能力等。 在电网评估中结合了层次分析的方法, 建立了高、中压配电网的评价体系,着重分析和研究同一层次中各指标的权重求解问题。在权重求解的过程中,考虑多方意见根据实际情况对电网优化进行合理的评估。建立的评价体系能比较好地运用到城市电网评估中,具有较好的理论和现实意义。 详细介绍见电气计算与电网评估软件中线损分析，电压质量评估，供电可靠性，断路器校核，
14、供电能力等。7.电网优化无功优化o 无功优化解决了高压配网无功补偿计算长期沿用经验公式而带来的配置不合理的问题； o 有效降低网损、提高电压合格率、减少投资、改善电网的稳定性； o 可以在地理位置接线图上直接进行无功优化； o 以图形或EXCEL表格的形式导出计算结果。 变电站选址在实际电网规划中，对变电站的选址有着很高的要求。本系统将变电站按区域进行划分，在各分区内对变电站进行模拟选址，综合考虑地质、环境等各种因素进行评分判断，然后择优选择 o 选择规划区域进行站址初选，对初选站址进行在线评分，然后计算出优化结果。 线路走廊优化线路走廊优化是在确定线路起始点、必经点、终点的前提下，在多种线路
15、走向方案中，综合气象、水文、地质、地形等自然环境以及交通运输、居民点等周边环境，及其与城乡建设、文物保护、资源开发等方面的关系，遵照国家现行法令、政策，进行综合论证比较，对多种方案进行评分，选出最佳路径方案网架优化网架优化是在保证电气技术指标要求的前提下，使网架在从当前年到目标年的动态发展过程中，总的建设和运行费用最小； 采用启发式算法，原理简单、简便有效。 8.投资估算 系统可以自动统计图形平台中的建设项目，参照国家标准典型设计案例，自动计算出规划年建设项目的投资情况； 自动列出建设项目投资估算表，内容详尽、条理清晰； 可根据用户需求，调整投资估算表模板格式； 可导出至EXCEL格式文 9. 经济评价 o 经济评价模块可以自动调用其他模块中的已有数据，如电量预测、项目分年度资金需求汇总表，用户无需手工输入大量数据，大大减轻了用户负担； o 用户只需设置少量参数，经济评价模块即可利用内置的数据模型，自动生成筹措表、还本付息表、成本费用表、全投资、资本金、损益表、一览表等各类财务报表。 10.报告编制按照各地规划编制要求，可以采用系统内置的规划书编制模板或人为调整规划书模板内容，将系统各个功能模块数据或计算结果插入到相关规划章节中，自动生成规划书的核心内容。工作人员只需要
