基于优化决策理论的节约型配电网规划若干关键技术的研究

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电力系统是国民经济和社会发展的主要基础设施,配电网是电力系统的主要组成部分,它直接面向各类负荷,是电力供应的重要环节。随着我国社会经济快速发展,电力负荷在容量、性质和空间分布等方面发生了巨大的变化,面对这种发展,大力进行配电网建设是当前和今后一段时期内电力系统的主要任务之一。然而配电网建设资金投入巨大、建设周期较长、具有不可逆转性,合理的配电网规划对于配电网建设具有十分重要的意义。同时,我国建设资源节约型社会对配电网规划和建设工作提出了新的要求,必须在节约理念指导下,根据节约型配电网规划的原则和方法进行配电网规划工作,针对这些问题,本文开展了相应的研究。 负荷预测是电网规划的首要环节,负荷密度指标是配电网规划中空间负荷预测的基础。本文首先建立了基于模糊综合评判与模糊贴近度理论的负荷密度指标求取模型,形成了节约型精细化负荷密度指标体系。上述模型有效地解决了以往通过简单类比或经验选取负荷密度指标造成的主观随意性大、结果不够准确的问题。 在利用负荷密度指标获得各地块基本用电负荷的基础上,结合配电网规划特点,提出分层负荷体系及其相应的多级同时率。运用模糊聚类分析和多元非线性回归分析建立了多级同时率预测模型和利用多级同时率进行分层负荷预测的方法。该体系与配电网系统构成及运行机制完全符合,使变、配电设备与空间负荷更加匹配,提高了电力设备的使用效率。 在变电站规划中,引入变电站站址地理属性的概念,从经济、社会、资源与环境等角度对建站的适宜性进行较全面的描述,采用主成分分析方法形成地理成本因子,运用基于样条函数的局部加权最小二乘估计方法对地理成本因子进行拟合,对优化模型的目标函数进行改造。设计了求解该优化模型的改进遗传算法,结合变电站规划问题的特点加强了局部寻优机制,提高了寻优的精度。实例分析结果表明,包含地理成本因子的优化模型使变电站规划方案具有更优的资源节约型和可行性。 对配电网规划方案,以节约规划理念为指导,将数据包络理论与层次分析法相结合,建立了新形势下合理评价配电网规划的评价模型。模型中所构建指标体系客观,对不同地区具有适用性和可比性。定量的综合评价结果提供了客观的评价依据,对提高配电网规划的综合效益具有重要的参考价值和指导意义。 最后本文运用建立的节约型配电网规划的理论与方法,研究了具体的配电网规划工程实例。研究结果表明,本文建立节约型配电网规划方法能够适用于配电网规划的各个环节,规划结果满足可靠性、经济性和适应性的要求,具有较明显的资源节约的价值,达到了研究目的。
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