基于GIS和ObjectARX的配电网智能规划平台设计与实现.pdf

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1、科技信息博士·专家论坛基于GIS和ObjectARX的配电网智能规划平台设计与实现123张昊张福宏刘文霞（1.华北电网有限公司电力调度通信中心2.山西省阳泉供电分公司3.华北电力大学电气与电子工程学院）［摘要］本文结合规划领域最新的理论成果，提出了构建集数据管理和智能规划为一体的企业配电网智能规划平台。论文给出了智能规划平台的总体设计，包括现状网分析、负荷预测、变电站选址、网架规划和规划网评估等模块，完成了数据与图形一体化的建模，和模块之间的交互技术。该软件在VisualC++6.0集成开发环境下，以GIS平台为基础，采用ObjectARX二次开发技术完成了系统的

2、开发。最后以实际规划案例验证了该系统的科学性和实用性。［关键词］配电网智能规划地理信息系统ObjectARX0.引言标年变电站选址及定容，确定各个变电站的供电范围，计算中间年变电随着国民经济的发展和用电负荷的快速增长，城市电网面临严峻站多阶段投资建设进度表。基于GIS信息，在人工干预的情况下，可以的挑战，合理、科学地规划配电网建设是一项亟待解决的问题。城市电使规划站点绕开街道、湖泊、建筑物等不可行建站区域。网规划工作是一项复杂的系统工程,规划过程中涉及到社会、经济、环1.1.4网架规划：以年投资和运行总费用为目标函数，以功率平衡、境等多方面的问题，其复杂性主要体现

3、在以下几个方面。（1）电网规划容量和电压等情况为约束条件，建立数学模型，采用量子遗传算法对目需要大量的数据，如历史负荷的数据、国民经济发展和人口数据、道路标年及中间年最优网络进行规划，规划过程中根据地理信息，使线路的交通及地理分布数据、电力营销数据、电力运行数据等。（2）规划过程中走向尽量和街道、铁路、公路等地理条件相符。需要涉及多门学科以及跨专业的理论与方法，如电力系统分析、运筹1.1.5规划网评估：根据规划网络情况，对所选的规划方案进行线路学、人工智能学等。（3）评估与决策过程中涉及的指标计算普遍需要借负载率分析、电压分析、短路电流分析、N-1校验、经济性评估

4、、供电可助计算软件，而这些软件之间缺少统一的标准与数据接口，增加了决策靠性评估及各电压等级的容载比分析，对所选规划方案进行全面地、科过程中的复杂性。正因为此，现有的实用化规划平台工具较少，并且算学地量化评估。法与模型较为陈旧。这些问题最终导致了规划的成果与实际情况脱节，1.1.6用户管理：电网规划数据和信息是电力系统的重要数据，需要缺乏前瞻性和科学性，造成了很大的经济损失。具有一定的安全性和保密性，本系统通过采用三级用户管理来保证系本文设计并研发了基于GIS和ObjectARX的电网规划系统。以统的安全性。AUTOCAD软件为基础采用了ObjectARX二次开发技

5、术，构建了基于1.1.7数据维护：以非图形方式完成多种信息的管理维护工作，这些电网地理信息之上的图形可视化规划平台。把电网规划中的优化计算信息包括设备种类，接线方式，变电站造价等等。与智能化的专家干预技术相结合，使规划方案的形成更加灵活、方便。1.2软件体系构架1.基于GIS和ObjectARX的电网规划系统总体设计电网规划平台构架由以下三部分组建构成：数据进入，数据计算分1.1系统功能设计析，数据输出。用户在系统中构建初始现状网结构时，通过新建各种图基于GIS和ObjectARX的电网规划系统包括系统维护，用户管理，元操作，如发电厂、变电站和线路等，通过数据进入

6、部分使电网数据与数据维护，子系统等几个部分，其中子系统包括：现状网络数据平台，现地理信息有机地结合起来；数据计算分析负责包括现状网分析、负荷预状网络分析、负荷预测子系统、变电站规划子系统、网架规划子系统、规测、变电站选址、网架规划和规划网评估等主要模块。数据输出负责系划网络评估子系统等。规划平台的适用对象为具有多个电压等级的城统中各类计算的结果和规划报告以Excel报表和Word文档的形式输市电网。软件的四层模型如下图：出。1.2.1设计原则（1）数据进入、计算分析、结果输出这3个部分以组件形式分开，采用松散的耦合方式。（2）用户界面与各组件分开，组件不依赖于用户

7、界面，利于组件的更新。（3）计算分析组件间的消息传递采用数据库和文件两种方式。各组件单独应用采用文件接口。1.2.2系统构架图1规划平台的四层结构1.1.1现状网分析：以经济性、负载率、网损、电压质量、网络可靠性、短路电流水平等为评估指标,建立了现状网的综合评估体系。基于电网信息数据，通过调用潮流计算、短路计算、N-1/可靠性分析等工具软件实现对现状网的全面分析，并给出系统的各方面存在的问题，形成评估报告。1.1.2负荷预测：采用传统预测方法与空间负荷预测相结合的形式，完成了总量预测—分布负荷预测；分布负荷预测—总量预测两种流程的预测方式。预测内容包括总电量和负荷

8、预测、区域