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1、word电网110kV变电站优化规划摘 要：城市电网规划是电力系统规划和城市规划的重要组成部分，科学合理地进行城市电网规划是实现未来城市电网经济性和安全性的先决条件，可以给国家建设和城市发展带来巨大的经济和社会效益。变电站的规划是城市电网规划工作中的重要环节，变电站的位置直接影响着整个系统的网络结构、供电质量和经济运行性，变电站的容量直接影响着供电的可靠性，因此，做好城市配网变电站的规划工作对电力企业和用户都有重要的意义。首先利用贪心算法快速求解新建变电站的座数及各变电站的容量，利用Hopfield神经网络校核新建变电站的位置和各变电站的供电围，后确定各变电站的真实容量。在求解过程中，该方法考
2、虑了已有变电站的改造问题。从全局最优的原则出发，可求得具有实际价值的最优或近似最优解。关键词:城市电网规划；配电系统；变电站；神经网络The 110kV Distribution Substation Planning in Puyang CityAbstract: City power distribution planning is the main part of power system planning and city planning,so doing it reasonably is the prerequisite condition of realizing the eco
3、nomic and social benefit to country construction and city development.The substation planning is very important in the city power network planning.The substation position is affecting the network construction,the power supply quality and the efficiency of the power system directly.The substation cap
4、acity is affecting the power supply reliability directly.To make a good substaion plan for the city power network has important meaning to the electric power business enterprise and customers. The algorithm uses the greedy algorithm to work out the number of new substations and the capacity of each
5、substation(including the existing substation) ,then the Hopfield neural is used to determine the position of new substations and the service region of each substation,finally,according to the service region of each substation,the real capacity of each substation is decided while the renovation of th
6、e existent substation is considered.Start from the principle of global optimization the optimum solution or approximate optimum solution can be obtained.Using this algorithm the data need not normalize in the working-out of the service regions of the substations.Key words:City Power Network Planning
7、；Distribution system；Distribution substation；Neural network / 目 录1 绪论11.1 城市电网规划综述11.1.1 城市电网规划的目的和意义11.1.2 城市电网规划的主要容11.1.3 城市电网规划的基本原则21.2 变电站规划综述21.2.1 变电站规划的容及意义21.2.2 变电站选址的基本原则21.3 地理信息系统综述21.3.1 概念21.3.2 地理信息系统的构成31.3.3 地理信息系统的功能31.4 国外研究现状41.5 本文主要研究容52 电网现状62.1 市概况6市自然地理概况62.1.2 市经济发展概况72.2
8、 电网现状73 城市电网规划的主要技术原则83.1 供电可靠性83.2 变压器负荷率取值83.3 容载比83.4 变电站费用93.5 变电站选址104 数学模型114.1 数学模型的建立114.2 用贪心算法求初始可行解124.3 定站址、定供电围的神经网络法134.4 求解方法164.5 算例175 基于GIS的城市电网规划系统的开发205.1 开发工具的选择205.2 GIS数据库的建立235.2.1 数据库模型235.2.2 数据库管理方法245.2.3 GIS数据库设计265.3 系统的实现275.3.1 面向对象的程序设计275.3.2 软件的界面及功能实现306 结论33参考文献3
9、4致36附录371 绪论1.1 城市电网规划综述1.1.1 城市电网规划的目的和意义城市电网是城市围为城市供电的各级电网的总称。城市电网是电力系统的重要组成部分，又是其主要负荷中心，具有用电量大、负荷密度高、安全可靠和供电质量要求高等特点。我国城市电网经过几十年的发展，随着经济建设的快速发展，电力负荷的快速增长，为了解决电力供应不足，各地纷纷加大发电厂的建设，但是由于配电网络的建设滞后，使得电力供应出现有电送不出的现象，如何对城市电网进行优化规划成为当前迫切需要解决的问题。我国由于长期习惯于缺电局面和垄断经营，使得电网建设速度明显滞后于发电和用电的增长速度，成为把电能从电厂送到用户的 瓶颈。因
10、此为了满足不断增长的电力需求必须改变目前电力供应中发电、输电、配电比例失调的局面，加快电网的优化规划工作。城市电网规划的目的是采用科学的方法确定何时何地在规划区新建或改建何种电力设施，使得未来的电网能够满足以下要求：1) 能够满足负荷的发展和各种电网技术要求，安全可靠地为电力用户提供客户所需要质量的电能；2) 能够满足城市规划的环保，美观等公众要求；3) 在满足上述两者的基础上为电力企业追求最大的经济效益和社会效益。城市电网规划的意义：1) 配电系统的优化规划是提高系统投资效益的最有效途径，它可以降低系统的网络损耗，改进未来电网的运行效益；2) 配电网络结构的优化规划，可以大大提高系统同的供电
11、可靠性；3) 科学合理地确定变电站的容量，位置及供电围，有利于系统的运行管理，提高系统管理和运行效率。1.1.2 城市电网规划的主要容城市电网建设项目涉及面广，投资巨大。其投资占整个供电系统投资的60%，运行成本占到20%。配电系统造成的电能损失占全部电能损失的13%。通常，城市电网规划工作的容主要包括以下几个方面:l) 分析电网布局与负荷分布的现状，进行负荷需求预测；2) 分别进行总体、分层、分区的电力电量平衡；3) 进行电源点(电厂、变电站)的容量、数量规划和布点工作；4) 对城市电网结构进行整体规划分输电网、配电网网络规划；5) 对规划水平年的城市电网进行经济性、可靠性、安全性分析。1.
12、1.3 城市电网规划的基本原则随着用电负荷的不断增加，输电网络的不断发展，配电网电压等级的不断升高，配电网自动化程度的不断提高，城市规划和环境的制约，以及社会、经济、政治、工业和人民生活水平等的发展变化因素，都对城市电网会产生深远的影响。但是城市电网的规划不可能将所有的因素进行全面地同等地考虑。因此，城市电网规划的基本原则，是在保证将电力安全可靠的输送到负荷中心的前提下，使电网的建设和运行费用最小。这里的可靠性要求包括：1) 正常运行要求：在电力系统设备完好的情况下，保证各项运行指标，如系统的电压水平，线路输送功率等在给定的允许围之。2) 安全运行要求：在某些设备故障或负荷波动的情况下，满足给
13、定的供电可靠性要求。1.2 变电站规划综述1.2.1 变电站规划的容及意义在城市配网规划中，变电站规划的容主要是指变电站位置的确定以及容量的选择，此外，还包括容载比的选择、无功补偿容量的确定以及变电站自动化等。要保证电力系统的安全、优质、经济、高效运行和对用户的正常供电，必须要有合理的网络结构及优化的电源配置，其中变电站的位置及容量的优化规划是极其重要的环节，它直接影响着未来中低压配电网的结构和运行的经济性与供电可靠性。1.2.2 变电站选址的基本原则变电站选址的基本原则如下：1) 符合城市总体规划用地布局要求。2) 靠近负荷中心。3) 节约用地。4) 便于进出线。5) 交通运输方便。6) 应
14、考虑对周围环境和邻近工程设施的影响和协调。7) 宜避开易燃、易爆区和大气严重污秽区及严重盐雾区。8) 应有良好的地质条件，避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和易发生滚石场所等不良地质构造。1.3 地理信息系统综述1.3.1 概念地理信息系统(Geographic Information System或GeoInformation system，GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统，是建立在地理科学、计算机科学、遥感与卫星通讯技术等学科基础之上的现代信息应用技术。它首先是以地理科学作为基础的，任何GIS都离不开一定的地理空问，是
15、对一个地区某一地理特征的定性定量的描述与分析。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。它是建立在数据库基础之上的，有自己独特的计算机硬件和软件支持，动态直观地分析和显示某一方面计算数据的实用信息技术。GIS又吸纳了卫星遥感技术、全球卫星定位系统(GPS)等相关技术使它成为建立在高科技基础之上，引起世人广泛关注的应用信息科学技术。1.3.2 地理信息系统的构成1） 应用系统构成从系统论和应用的角度出发，地理信息系统被分为4个子系统，即计算机硬件和系统软件，数据库系统，数据库管理系统，应用人员和组织机构。（1） 计算机硬件和系统软件：这是开发、应用地理信息系统的基础。其中，硬件主要包括计算机、打
