基于网格法加速的配电网负荷预测和规划研究

发布时间：2017-06-28 13:16

  本文关键词：基于网格法加速的配电网负荷预测和规划研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题是山西省电力公司科技项目《运用贪婪法面对引入新元素城市的配电网规划及关键策略研究》的主要内容之一。随着我国城市配电网系统的不断升级,传统的电网规划方法已无法适应规模越来越庞大的配电网规划。进行配电网规划首先要进行负荷预测,但是目前常用的网格法负荷预测因其包含的数据量大、不确定因素多、涉及领域广等因素,极大地影响了预测速度和配电网规划的实施。因此,本文在建立贪婪法网格负荷预测模型的基础上,对网格法负荷预测的方法和速度进行改进。并在配电网规划方面,提出了将电网规划与市政规划紧密衔接的规划方法,加强了电网规划方案制定的可行性。论文在网格法负荷预测方面。首先,提出了纵向的网格划分方法,以城市用地重新划分为基础、以每个片区的总体负荷密度为标准,对负荷预测参数进行了归一化计算,使网格法负荷预测数据量压缩了近32%,从而极大的加快了预测速度,并将其应用于2020年某市典型区4个片区的网格法负荷预测,实现了负荷预测整体数据处理量的压缩和负荷预测的初加速。其次,建立了基于网格法和贪婪法相结合的负荷预测模型。该模型通过局部最优决策得到全局最优解,提高了算法执行的效率,达到进一步加快网格法预测速度的目的。同时,在Matlab平台上开发了贪婪法加速负荷预测软件,实现了原始数据的导入、贪婪选择、人机合作、负荷密度结果的报表输出功能。应用该软件对典型区不同用地类型做出负荷预测,同时进行误差分析,误差分析结果表明:网格法和贪婪法相结合的负荷预测方法对单一的网格法在缩小误差方面有明显改进。论文在电网规划方面。首先,开发了基于市政规划图的供电区域划分平台,重点结合负荷密度和市政规划,对配电网供电区域进行了划分。提出了基于图像处理的市政规划图分割方法,在Matlab平台上建立了直方图分割模型,区分了负荷级别,并应用在了某市市政规划图上,进而根据重载区、轻载区、安全区域重新将供电区划分为A、B、C区。这一新的划分方法避免了在电网规划中与市政规划部门重复或者相互冲突的规划结果,从而极大地提高了配电网规划工作的效率和水平。其次,本文根据供电区域划分情况并结合实际,选择合适的供电模式,形成了电网规划方案。采用布线方式模式化,设计出基于各供电区域的典型供电模式及电网规划方案。以某市10k V网架规划为例,对不同的供电分区进行了电网结构和线路的选择,分别从加强线路联络率、提高“N-1”通过率、满足线路供电半径等方面对网架结构分三步走进行规划,最终形成双环网、双电源开闭所标准供电模式。规划成果表明,该规划方法符合电网的精细化、集约化发展的要求,并且可行性较强,对电网规划有重要的指导作用。该项目已通过了山西省电力公司的项目评审,并在该供电公司实际应用,应用效果良好,具有一定的推广价值。
【关键词】：网格法负荷预测 贪婪算法 供电区域划分平台 图像分割 典型供电模式
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM715
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 课题研究的背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-20
• 1.2.1 国内外配电网规划研究现状12-15
• 1.2.2 国内外负荷预测研究现状15-20
• 1.3 本文研究内容20-23
• 第二章 基于网格法负荷预测的机理研究23-39
• 2.1 网格法负荷预测理论分析23-29
• 2.1.1 网格法负荷预测理论23-24
• 2.1.2 纵向网格划分24-27
• 2.1.3 拟合网格负荷增长曲线27-29
• 2.2 网格法预测的参数优化29-33
• 2.2.1 城市用地重新划分29-30
• 2.2.2 预测参数的归一30-33
• 2.3 典型区网格法负荷预测的应用33-37
• 2.4 本章小结37-39
• 第三章 基于贪婪法的网格负荷预测模型的建立及软件开发39-53
• 3.1 贪婪算法模型的建立39-42
• 3.1.1 贪婪算法的实现要素39-40
• 3.1.2 贪婪算法的流程设计40-42
• 3.2 贪婪法加速负荷预测软件的开发42-47
• 3.2.1 贪婪法加速网格负荷预测的实现42-44
• 3.2.2 贪婪法加速模型软件开发44-47
• 3.3 贪婪法负荷预测加速软件的应用及误差分析47-51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 基于市政规划图的供电区域划分53-65
• 4.1 供电区域划分指标体系53-55
• 4.2 基于市政规划图的供电区域划分平台的开发55-62
• 4.2.1 市政规划图的分割方法55-58
• 4.2.2 基于直方图的分割模型的建立58-60
• 4.2.3 基于市政规划图的供电区域划分平台的开发及应用60-62
• 4.3 某市供电区域划分实例分析62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 基于供电区域划分的电网规划方法65-79
• 5.1 典型供电模式的提出65-69
• 5.1.1 供电模式制定66-68
• 5.1.2 基于供电区域划分的电网规划设计68-69
• 5.2 10kV及以下电网规划69-78
• 5.2.1 规划目标69-70
• 5.2.2 电网结构及线路选择70-71
• 5.2.3 典型接线模式分析比较71-74
• 5.2.4 10kV网架规划74-78
• 5.3 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-81
• 6.1 本文工作总结79-80
• 6.2 未来工作展望80-81
• 参考文献81-87
• 致谢87-89
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文89

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