電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

曾偉

【摘 要】改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃的壓力越來(lái)越大。傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃體系已經(jīng)難以滿足用戶的使用需求，導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃漏洞較大，造成了電網(wǎng)運(yùn)行效率不高，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)是基于智能決策理論建立的新型電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)，可以對(duì)大規(guī)模電網(wǎng)進(jìn)行可行性規(guī)劃。本文將深入研究我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，并針對(duì)實(shí)際問(wèn)題提出可行的構(gòu)建對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)規(guī)劃 智能輔助 決策系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

大規(guī)模電網(wǎng)規(guī)劃本身就是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，該系統(tǒng)工程涉及了多種隨機(jī)因素，具備數(shù)據(jù)處理量大、涉及領(lǐng)域多樣、更新?lián)Q代變化迅速等特征。傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃主要采用了經(jīng)驗(yàn)主義的規(guī)劃方式，但經(jīng)驗(yàn)主義規(guī)劃模式具有一定局限性，過(guò)度依賴工作人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，可能造成較大的漏洞與缺陷。為了保障我國(guó)電網(wǎng)體系的健康發(fā)展，必須提高電網(wǎng)智能化程度，建立統(tǒng)一的電網(wǎng)規(guī)劃平臺(tái)，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)已經(jīng)成為我國(guó)電力系統(tǒng)的必然選擇。

1 電網(wǎng)規(guī)劃與智能輔助決策

1.1 電網(wǎng)規(guī)劃簡(jiǎn)介

電網(wǎng)規(guī)劃實(shí)際上屬于輸電系統(tǒng)的規(guī)劃，主要針對(duì)電力系統(tǒng)輸送線路、輸電能力、輸電質(zhì)量等進(jìn)行提前規(guī)劃，電力規(guī)劃的基礎(chǔ)是對(duì)負(fù)載的預(yù)估以及對(duì)電源的規(guī)劃，電力規(guī)劃的目標(biāo)就是利用有限資源實(shí)現(xiàn)電力傳輸?shù)母黜?xiàng)指標(biāo)，最大限度節(jié)約資源、壓縮成本。按照規(guī)劃時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行分類，可以分為長(zhǎng)期規(guī)劃（10年以上）、中期規(guī)劃（5-10年）以及短期規(guī)劃（1-5年），按照規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行分類，包括電源規(guī)劃、通信規(guī)劃等，電網(wǎng)規(guī)劃師城市基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)劃的重要組成，電網(wǎng)規(guī)劃已經(jīng)滲透進(jìn)入城市規(guī)劃的各個(gè)環(huán)節(jié)。目前，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃已經(jīng)將模擬退火、遺傳算法等算法融入到系統(tǒng)模型中，這些算法的應(yīng)用提高了電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)的可靠性。

1.2 電網(wǎng)規(guī)劃缺陷與系統(tǒng)層級(jí)分析

我國(guó)電力市場(chǎng)改革已經(jīng)取得初步成效，實(shí)現(xiàn)了廠網(wǎng)分離，但電力規(guī)劃仍然是制約我國(guó)電力市場(chǎng)發(fā)展的主要因素。在國(guó)外電力市場(chǎng)，客戶有權(quán)自由選擇電力供應(yīng)商，電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)控電力企業(yè)發(fā)展，保證電力系統(tǒng)具備較高的運(yùn)行效率，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃主要存在兩個(gè)缺陷，一方面電力系統(tǒng)全局規(guī)劃缺乏協(xié)調(diào)性，直接導(dǎo)致電力資源分布不均衡，造成電力系統(tǒng)故障率較高，另一方面電力規(guī)劃缺少監(jiān)控評(píng)估機(jī)制。電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)采用了混合框架，可以分為多個(gè)層級(jí)，包括數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、評(píng)估層、決策層等，不同層級(jí)均有特定功能。

2 電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)構(gòu)建

電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)可以為電網(wǎng)規(guī)劃提供智能化服務(wù)，提高電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量與效率，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的基礎(chǔ)是電網(wǎng)負(fù)載以及電源規(guī)劃的歷史數(shù)據(jù)，電網(wǎng)規(guī)劃需要根據(jù)地區(qū)的覆蓋面積、人口總數(shù)進(jìn)行規(guī)劃，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)可以對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行推理分析，并得出具體的分析結(jié)果，傳統(tǒng)電力規(guī)劃并未將多變因素納入設(shè)計(jì)范圍。本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)是基于C/S（客戶端/服務(wù)端）模式，系統(tǒng)的包括了四個(gè)層次，分別為數(shù)據(jù)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層以及表現(xiàn)出，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的框架如圖1所示。

圖1 電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)框架圖

電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層主要主要包括規(guī)劃模型數(shù)據(jù)庫(kù)以及規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，該層次是系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)，同時(shí)為系統(tǒng)用戶提供了空間數(shù)據(jù)優(yōu)化工具，提高了數(shù)據(jù)處理的效率。平臺(tái)層集成了管理、配置工具，主要包括DotNET以及ArcGIS功能。應(yīng)用層可以根據(jù)用戶的權(quán)限提供個(gè)性化服務(wù)工具，應(yīng)用層是電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的主要功能平臺(tái)，包括負(fù)荷評(píng)估、現(xiàn)狀分析、優(yōu)化功能、統(tǒng)計(jì)分析等。表現(xiàn)層實(shí)質(zhì)上是系統(tǒng)的客戶端，為用戶提供遠(yuǎn)程規(guī)劃服務(wù)。

3 智能輔助決策系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

3.1 預(yù)測(cè)評(píng)估功能

電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)是基于海量數(shù)據(jù)建立的，系統(tǒng)可以對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估分析，之后可以根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)估，系統(tǒng)集成了多種預(yù)測(cè)模式，包括平均預(yù)測(cè)模式、綜合預(yù)測(cè)模式等，具體應(yīng)用包括對(duì)某區(qū)域內(nèi)的一定時(shí)間范圍內(nèi)的極限用電量進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)，最后為用戶提供可行性模型，幫助用戶獲得準(zhǔn)確可信的數(shù)據(jù)，在預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出預(yù)測(cè)報(bào)告。

3.2 優(yōu)先級(jí)決策

電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是可以建立多種決策模型，并在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)先級(jí)決策，以投資優(yōu)先級(jí)模型為例，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃需求建立多種投資模型，之后對(duì)規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行分析，評(píng)估負(fù)荷情況，預(yù)測(cè)各種隨機(jī)因素對(duì)模型的影響，最后獲得影響程度最低的模型，得到投資優(yōu)先級(jí)決策模型。

3.3 多方案對(duì)比，智能評(píng)估

電網(wǎng)規(guī)劃方案的側(cè)重點(diǎn)不同，導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃方案存在較大的差異性，必須將技術(shù)條件、成本、經(jīng)濟(jì)效益等納入決策范圍。電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)可以充分分析以上決策因素，比較各種規(guī)劃方案的技術(shù)參數(shù)，評(píng)估各種方案的復(fù)雜程度以及隨機(jī)性，除此之外，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)可以為用戶提供多維比較方案，有效控制了系統(tǒng)對(duì)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的依賴。

4 結(jié)語(yǔ)

智能輔助決策系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，可以有效提高用戶的工作效率，電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)將是電力系統(tǒng)的必然選擇，目前，我國(guó)已經(jīng)有研發(fā)了各種電網(wǎng)規(guī)劃軟件，但這些軟件都具有一定局限性，一方面軟件接口單一，軟件兼容性差，另一方面缺乏完善的GIS規(guī)劃平臺(tái)。本文從我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃的現(xiàn)狀、智能輔助決策系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等方面討論了電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的可行性，并分析了電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)的各個(gè)模塊，希望本文的研究有利于我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃的快速發(fā)展。

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