借助协同学(Synergetic)理论及计算机支持的协同工作(Computer supported Cooperative Work,简称CSCW)理论的研究成果,从方法论的高度研究城市电网规划的协同问题,研究城市电网协同规划方法学,给出一般性的协同规划建模及分析求解方法。从规划的协同本质特点出发,研究电网规划的负荷预测、网络规划等关键节点中各层次各类型的协同内容,解决建模、求解和实现的关键技术,发展形成普遍适用于电网规划的协同规划理论和方法,研究诸如协同负荷预测、上下级电网协同优化等典型规划问题。
cooperative load forecasting;entropy principle;cooperation between networks;Total Supply Capability(TSC);planning information platform
本课题组借助协同学理论研究了城市电网规划的协同问题。完成了城市电网规划的协同特性、一般性建模及求解方法的研究,深入研究了协同负荷预测、上下级电网协同优化两个典型规划问题,并在近年来我国城市电网协同规划平台中得到验证。代表性的研究成果如下 对于协同负荷预测问题,基于信息熵原理构建了适合实际负荷预测需要的协同负荷预测模型,提出了一种通用的多路径负荷预测协同方法。提出了包括原始数据处理、综合模型决策、多方案决策的负荷预测全过程协同方法。算例表明,上述协同负荷预测方法能够使预测结果的信息熵增加、其区间和对称程度均优于原始方案,为专家决策提供了一种有效的方法和工具。 对于上下级电网协同优化问题,在智能电网的背景下,跳出了经典协同学的范畴,提出了基于配电网最大供电能力(TSC)的上下级电网协同规划新方法。首先,建立以发挥上下级电网最大供电能力为目标,以N-1安全性以及负荷均衡性等为约束条件的配电系统最大供电能力模型。其次,提出了基于TSC的配电网规划方法,该方法能实现变电站和下级配电网络的协同和相互支持,达到充分利用已有网络销纳新增负荷目的,非常适合我国目前城市建成区的复杂配电网络规划。最后,针对上下级配电网协同规划中的联络有效性与化简、联络线瓶颈分析与改造两个典型问题提出了新的方法。 为应用上述协同规划理论成果,在计算机支持的协同工作理论框架下,与实际部门合作开发了城市电网协同规划管理平台。该平台基于工作流模型,实现了上级、上级电网间的协同规划业务流转;基于电网规划CIM接口实现了C/S端与B/S端的数据流转;形成了覆盖负荷预测、变电站规划、网络规划的全业务协同规划流程,实现了多部门和规划全业务的协同。该平台已在天津、山东、广东等省级电力公司规划系统中得到实际应用。 总之,本项目完成了立项目标,所提出理论还密切结合了目前我国电网规划协同管理平台的建设,通过实际应用得到了检验。在基金支持下为解决上下级电网协同,提出的配电系统供电能力理论开辟了智能配电网领域的一个新方向,已成功得到2013年度国家自然科学基金面上项目支持,体现了本项目后续研究的良好前景。