GIS系统在配电网设计中的应用探究

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1、GIS系统在配电网设计中的应用探究GIS系统在配电网设计中的应用探究摘要：随着计算机及相关技术的发展，利用计算机作为工具，采用GIS系统对配电网进行优化设计已成为电力系统规划设计的主导发展方向。本文笔者对GIS系统在配电网设计中的应用进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。关键词：GIS系统，配电网设计，应用屮图分类号：C35文献标识码：A前言：配电网设计是一项规模大、影响和制约因素多且不确定性强、设计领域广的系统工程。总体来看具有多目标性、非线性和多阶段性的特点，因此配电网的设计能否达到合理、优化的要求，关键在于有没有详尽的电力系统历史数据以及现有配电网的深入分析

2、结果作为支撑，同时还耍求设计人员对未来电力系统的发展状况有较为全面的认识和科学的预测，而传统的依靠设计人员凭经验对配电网进行设计的模式已经难以满足现代电力系统对配电网设计的要求。1配电网设计的内容和要求1・1配电网设计的内容电网设计的内容主要有负荷预测、变电站优化、网络结构规划、短路容量预估、无功规划等。负荷预测主耍包括对未来功率需求量预测和未来电能用量的预测两个部分，对未来功率需求的预测是确定配电网所需发电设备容量、输配电设施容量的主要依据；而对未来电能用量的预测是进行发电设备类型优选的重耍参照。变电站优化是在负荷需求、线路容量和变电站容量等因索的限制下对拟建变电站站

3、址、站容的设计过程。网络结构规划是依据系统未来电源、负荷情况，在投资限额和运行要求的限制下对配电网建设方案进行的优化选择。短路容量分析是从网络设计、电压等级、变压器容量、阻抗的选择和运行方式等方面进行控制，使各电气设备的动稳定电流实现优化配置。无功规划是对新建配电网中的无功补偿设备的设备位置、容量、类型及投入时间进行优化选择与配置。1.2基本耍求配电网设计的最终目标是耍以最适宜和科学的方法获取到最理想的投资决策方案，因而对于配电网设计的基本要求可以表述为：在保证配电网供电质量，满足未来负荷增长需求的情况下，实现投资收益的优化，和周边环境协2基于GIS的配电网设计智能决策

4、支持系统配电网规划设计智能决策系统（IDSS）是将配电网拓扑结构信息存储到GIS系统的数据库屮而形成的自动化系统，其应用不仅能够提高配电网设计的效率，同吋还能够使放终获得的设计方案达到经济、高效和低能耗的冃标。2.1系统总体结构专家决策模块是IDSS的核心，它在综合分析和配电网设计有关的各项数据的基础上，决策优选出最优化的配电网设计方案;知识库主要用于存储和配电网设计相关且不便用数学方法描述的信息，比如人的知识和经验等，它主要为专家决策模块提供推理判断的依据及知识；模型库主要用来存储具有标准形式的通用模型、专用模型和客户模型，其功能是为决策者提供推理、分析、比较、选择整

5、个问题的模型；方法库主要存储用于解决配电网设计过程中所需的数学和运筹方法，并且可以为各类模型的求解分析提供适宜的算法;GIS系统为配电网设计提供了完善的空间分析和显示功能，配电网设计屮空间负荷预测、变屯站选址、馈线布局设计等内容都需要GIS系统做出必要的支持；配电网设计数据库用來存储地理、负荷、网络、费用及可靠性等相关数据，同时和MIS、SCADA、CIS等系统进行信息交互。2.2子系统概述IDSS主要有3大子系统，即负荷分析、馈线分析和优化设计子系统。负荷分析子系统主要通过分析电网中广泛的用电数据和客户信息，获得待设计配电网系统的负荷分布及其未來发展变化的趋势；馈线分

6、析子系统是配电网设计工作中必要的辅助工具，设计人员利用它可以对既有电力系统进行潮流、可靠性等方面的分析，得到系统存在的问题，从而确定配电网规划设计目标，并冃可以对最终方案的可行性进行校验；优化设计子系统主要由空间负荷预测、变电站优化和馈线优化3个模块组成。3基于GIS系统的配电网设计方法3.1空间负荷预测空间负荷预测是配电网设计屮最基本的工作，其实质是将负荷总量向配电网供电区域内各个小区划分的过程，只要确定了未来各个小区负荷，就可以对变电站站址和站容、线路路径和型号、开关设备装设及投入时间等决策变量进行规划。目前小区负荷预测方法主要有负荷密度法、分类分区预测法和基于神经

7、网络和模糊算法的聚类分析方法。负荷密度法中负荷密度的取值容易受到人为因素的干扰，因而用分类分区预测法对其中的负荷密度误差进行一定的修止，但是最终方案仍然较为粗略。而基于神经网络和模糊算法的聚类分析方法是能够获得较好的基于不同因素对同一类负荷影响下较为合理的设计方案，对新建小区较为适宜，但也有一定的局限性。而将GIS系统应用到空间负荷预测当中，为空间负荷预测的数据收集、处理和结果的表示提供了-•个良好的平台，从而减少了数据收集工作量。首先将负荷按照性质的不同划分为工业负荷、商业负荷、居民负荷和农业负荷等类别，利用GIS系统功能将规划区域划分