a b s t r a c t c o u n t ys e a ti st h eb a s i cu n i to f0 1 1 1 c o u n t r y sa d m i n i s t r a t i v e a r e as i n c e c h u n q i ua n dw a r r i n gs t a t e sp e r i o d t h e r ea r ea ta l l2 8 6 1c o u r t ys e a t s i no u r c o u n t r ya tp r e s e n t t h e i ra r e a , p o p u l a t i o na n dg d p a r er e s p e c t i v e l ya b o v e9 4 7 3 a n d5 2 o ft o t a ln a t i o n s t h e s ey e a r s ，t h ew o r ko f t h r e en o n g ( t h a ti s f a r m e r s ，c o u n t r y s i d e ，a g r i c u l t u r e ) i sa t t a c h e dg r e e ti m p o r t a n c eb yt h en a f i o l l ，a n d t h u st h ee c o n o m yo fc o u n t r ys e a td e v e l o p sr a p i d l y ，t h ed e m a n do fe l e c t r i ce n e r g y i sb e c o m i n gm o r ea n dm o r e ，a n ds u b s t a n t i v ec a p i t a li sr e q u i r e dt os t r e n g t h e nt h e c o n s t r u c t i o no fe l e c t r i cp o w e rn e t w o r ke v e r yy e a r s ot h ec o u n t yp o w e rn e t w o r k p l a n n i n g i sv i t a lt oe b g t u 七t h es e q u e n c e dd e v e l o p m e n to ft h ec o u n t yp o w e r n e t w o r ka n dm e e tt h ec o u n t ye c o n o m y t h e r ea r ea l r e a d ym u c hr e s e a c hw o r k so np o w e rs y s t e mp l a n n i n ga n dg r e a t a p p l i c a t i o na c h i e v e m e n t sa r eo b t a i n e d n o wi nc o u n t yp o w e rn e t w o r kr e s e a r c h i n g f i e l d ，i t i sak e ys u b j e c tt om a k et h e o r e t i cr e s e a c ha c h i e v e m e n t sm o r e i m p l e m e n t a b l eb ym u l t i - a n g l ea n df u l l - o r i e n a t i o n s t u d i e so nc o u n t yp o w e r n e t w o r kp l a n n i n gu t i l i z i n ga d v a n c e ds c i e n t i f i cm e t h o d sa n df o r m e rr e s e a r c h a c h e i v e m e n t s i nc o u n t yp o w e rn e t w o r kp l a n n i n g ，t h ep r o b l e m so fl o a df o r e c a s t i n g ， p u b s t a t i o nl o c a t i o na n dt r a n s m i s s i o nn e t w o r kp l a n n i n ga r et h em o s ti m p o r t a n ta n d d i f f i c u l t l o a df o r e c a s t i n gi sf o u n d a t i o no fc o u n t yp o w e rn e t w o r kp l a n n i n g ，a n d e x a c tl o a d f o r e c a s t i n g i s p r o p i t i o u s t od e c i d er e a s o n a b l et r a n s m i s s i o na n d d i s t r i b u t i o nn e t w o r kc o n s t r u c t i o np l a ns o a st oi m p r o v et h es t a b i l i t yo fp o w e r n e t w o r ks a f eo p e r a t i o n ，g u a r a n t e et h ee l e c t r i cp o w e rd e m a n da n db e a e rt h e r e l i a b i l i t yo f p o w e rs u p p l y s u b s t a t i o ni st h e j u n c t i o no f c o u n t yp o w e rn e t w o r k ，s o i ft h el o c a t i o no fs u b s t a t i o n sc a nb ep r o g r a m m e ds c i e n t i f i c l ya n dr e a s o n a b l e l o c a t i o n sa r ec h o o s e do nt h eb a s eo fr e a s o n a b l en u m b e ra n dc a p a c i t yo fp l a n n i n g s u b s m t i o n s ，i tc a nh a sag r e a ti n f l u e n c eo nt h er a t i o n a l i t yo fw h o l en e t w o r k c o n s t r u c t i o na n dt h er e l i a b i l i t y ，s e c u r i t ya n de c o n o m i ce f f i c i e n c yo fi t so p e r a t i o n t r a n s m i s s i o nn e t w o r ki st h eb r i d g eo fc o u n t yp o w e rn e t w o r k t h eg o a lo f t r a n s m i s s i o nn e t w o r ke x p a n d i n ga n do p t i m i z i n gi st os e e kt h eo p t i m a lp o w e r n e t w o r ki n v e s t m e n td e c i s i o n ，w h i c hi st of i xt h eo p t i m a lp o w e rn e t w o r ks t r u c t i o n a c c o r d i n gt ot h er e s u l to fl o a df o r c a s t i n ga n ds u b s t a t i o np l a n n i n gp r o j e c t ，s oa st o g u a r a n t e et h ew h o l ep o w e rs y s t e ms a f e ，r e l i a b l ea n ds t a b l ed e v e l o p m e n tf o rl o n g t e t i n t h em a i nw o r ko ft h i sp a p e ri sd i s c u s s i n gh o wt om a k el o a df o r c a s t i n g e x a c ta n ds o l v i n go p t i m i z a t i o np l a n n i n go fs u b s t a t i o nl o c a t i n ga n dt h ep r o b l e m o fo p t i m i z i n gt r a n s m i s s i o nn e t w o r ks t r u c t u r ei m p l o y i n gt h ee x a r r d eo fl i n a n c o u n t yp o w e rn e t w o r kp l a n n i n g f r o mt h ev i e w p o i n to f r e l i a b i l i t ya n de c o n o m i c e f f i c i e n c y , h o wt op l a nar e a s o n a b l ep o w e rn e t w o r kc o n s t r u c t i o n ，w h i c hn o to n l y c a na d a p tt h er e q u e s to fc o u n t ye c o n o m yd e v e l o p m e n ta n dt h er e l i a b l i t ya n d s e c u r i t yo fp o w e rn e t w o r k , b u ta l s o t h ei n v e s t m e n tf u n do fc o u n t yp o w e r n e t w o r kc o n s t r u c t i o nm u s tb em i n i m i z e d , i sa l s os t u d i e di nt h i sp t p e r k e yw o r d s ：c o u n t yp o w e rn e t w o r kp l a n n i n g ，l o a df o r c a s t i n g ，t r a n s m i s s i o n a n dd i s t r i b u t i o nn e t w o r k p l a n n i n g ，i n v e s t m e n tb e n e f i t 工程碩士畢業(yè)論文 第1 章緒論 電力工業(yè)是縣域國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是重要的公共事業(yè)。電力發(fā) 展，電網(wǎng)先行。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和用電趨勢的增長，電網(wǎng)建設(shè)不僅要與電 源、負(fù)荷協(xié)調(diào)發(fā)展，還要具有適度超前意識。但是由于一些體制、政策、技術(shù) 和歷史上的原因，我國縣域經(jīng)濟(jì)電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展不合理，導(dǎo)致高壓電網(wǎng)網(wǎng)架脆弱、 中低壓配電網(wǎng)容量不足；供電可靠性不高：線損率高；電壓質(zhì)量不高等一系列 問題，不僅阻礙了縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。 電網(wǎng)規(guī)劃作為電力工業(yè)發(fā)展的龍頭既關(guān)系到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又關(guān)系 到電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，做好電網(wǎng)規(guī)劃工作，構(gòu)建“安全、可靠、經(jīng) 濟(jì)、高效、開放、靈活”的電網(wǎng)是當(dāng)前電力工作和研究人員的重要工作。 通常，電網(wǎng)規(guī)劃工作的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。 ( 1 ) 分析電網(wǎng)布局與負(fù)荷分布的現(xiàn)狀，進(jìn)行負(fù)荷需求預(yù)測； ( 2 ) 分別進(jìn)行總體、分層、分區(qū)的電力電量平衡； ( 3 ) 進(jìn)行電源點(diǎn)( 電廠、變電站) 的容量、數(shù)量規(guī)劃和布點(diǎn)工作； ( 4 ) 對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體規(guī)劃； ( 5 ) 對規(guī)劃水平年的城市電網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性分析。 面對縣域國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，順迎時(shí)代發(fā)展的形勢，縣域電力系統(tǒng)規(guī)劃 受到新觀念、新技術(shù)、新理論、新方法的啟迪和激勵(lì)，目前國內(nèi)外已有許多電 力系統(tǒng)規(guī)劃的科學(xué)方法和研究成果，并且應(yīng)用成果顯著。應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)方法 和研究成果，對縣域電網(wǎng)進(jìn)行多角度、全方位的思考和認(rèn)識，使理論研究成果 在具備科學(xué)性、先進(jìn)性的同時(shí)，兼具可實(shí)施性是縣域電網(wǎng)研究領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn) 課題。 1 1 立題意義 縣域電網(wǎng)規(guī)劃研究以其龐大復(fù)雜性、多重約束、多目標(biāo)性等特點(diǎn)在整體電 網(wǎng)規(guī)劃中占據(jù)著重要的地位。在縣域電網(wǎng)規(guī)劃中，負(fù)荷預(yù)測、變電站布點(diǎn)問題 和輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是其中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。 工程碩士畢業(yè)論文 變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，既是上級電網(wǎng)( 電廠) 的負(fù)荷點(diǎn)， 又是下級電網(wǎng)的電源點(diǎn)，在研究確定規(guī)劃變電站數(shù)量和容量的基礎(chǔ)上，對變電 站址進(jìn)行科學(xué)地規(guī)劃，選擇合理的布點(diǎn)位置，對保證電網(wǎng)整體建設(shè)的合理性與 其運(yùn)行的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性都有著重要影響。 負(fù)荷預(yù)測是縣域電網(wǎng)規(guī)劃等工作的重要基礎(chǔ)，準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測有利于確定 合理的輸變電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)計(jì)劃，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，有效地降低發(fā)電 成本，保證用電需求，增強(qiáng)供電可靠性，從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì) 效益。 輸電網(wǎng)絡(luò)( 本文是指2 2 0 k v 、l l o k v 和3 5 k v 電壓等級) 是連接電源( 變電 站) 和下一級配電網(wǎng)( 負(fù)荷) 的樞紐。輸電網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展優(yōu)化的目標(biāo)是尋求最佳的 電網(wǎng)投資決策以保障整個(gè)電力系統(tǒng)長期最優(yōu)、安全、可靠、穩(wěn)定地發(fā)展，即根 據(jù)規(guī)劃水平年的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及變電站規(guī)劃方案，確定相應(yīng)最佳的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 做好縣域電網(wǎng)規(guī)劃工作的具體意義如下： 縣域，自春秋戰(zhàn)國時(shí)期以來，一直是我國行政區(qū)劃的基本單位?？h域經(jīng)濟(jì) 是囡民經(jīng)濟(jì)中具有綜合性和區(qū)域性的基本單元。至2 0 0 5 年末全國縣級行政區(qū)劃 有2 8 6 1 個(gè)( 香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)、臺(tái)灣省除外) ，其中：市轄區(qū) 8 4 5 個(gè)，縣級市3 7 4 個(gè)，縣1 4 7 0 個(gè)，自治縣1 1 7 個(gè)，旗4 9 個(gè)，自治旗3 個(gè)，特 區(qū)2 個(gè)，林區(qū)1 個(gè)。全國縣域經(jīng)濟(jì)( 市轄區(qū)和福建省金門縣除外) 的面積占國 土面積的9 4 以上，人口占全國總?cè)丝诘? 3 以上，g d p 占全國g d p 的5 2 以上。 近幾年來，黨中央國務(wù)院十分重視“三農(nóng)”工作，做出了建設(shè)社會(huì)主義新 農(nóng)村的戰(zhàn)略部署，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)得到了快速發(fā)展，縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對電能的需 求越來越大，國家每年都要投入大量的資金來加強(qiáng)電力建設(shè)，以保證用戶需求， 對這些投資若能節(jié)約一個(gè)較小的百分?jǐn)?shù)，其絕對值就相當(dāng)可觀。而電力系統(tǒng)是 一個(gè)有機(jī)的整體。任何電廠、變電站或高壓輸電線路的投運(yùn)，都將在不同程度 上影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行和今后的發(fā)展。因此，做好縣域電網(wǎng)規(guī)劃工作中的變電 站和輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，無論從經(jīng)濟(jì)上還是技術(shù)上都具有非常重要的意義。 在縣域電網(wǎng)規(guī)劃中，單項(xiàng)問題的優(yōu)化規(guī)劃是整體電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃的基礎(chǔ)?？?學(xué)合理地確定確定站的容量、位置及供電范圍，有利于電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理， 減少系統(tǒng)跨區(qū)域交叉供電，提高電力系統(tǒng)管理和運(yùn)行的效率。而對輸電網(wǎng)絡(luò)結(jié) 工程碩士畢業(yè)論文 構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃，可以提高電網(wǎng)整體的供電可靠性和供電質(zhì)量，為下一級配電 網(wǎng)的優(yōu)化提供良好的基礎(chǔ)。另外，高壓變電站站址的優(yōu)化規(guī)劃是輸電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 規(guī)劃的前提與基礎(chǔ)，前者的優(yōu)化規(guī)劃可為后者的優(yōu)化規(guī)劃工作帶來很大的方便， 當(dāng)然兩者也可以結(jié)合在一起進(jìn)行統(tǒng)一優(yōu)化。 1 2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 電網(wǎng)規(guī)劃中存在著大量不確定和不知道的因素，難以用數(shù)學(xué)模型描述，許 多時(shí)候只能依靠規(guī)劃工作人員的經(jīng)驗(yàn)來完成工作，規(guī)劃工作缺乏科學(xué)性。因此 在電網(wǎng)規(guī)劃中運(yùn)用科學(xué)、先進(jìn)的理論方法和研究成果，不僅可以大大減少電網(wǎng) 規(guī)劃人員的工作量，還保證了規(guī)劃成果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。目前，國內(nèi)外有許 多關(guān)于電網(wǎng)規(guī)劃的文獻(xiàn)和理論研究成果，專家們已逐步將計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、地理 信息技術(shù)、智能優(yōu)化算法等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際規(guī)劃工作中。 國內(nèi)外已有的相關(guān)理論和應(yīng)用如下。 1 2 1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃之前，需要收集大量有關(guān)電網(wǎng)和電力系統(tǒng)發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)， 如需要電網(wǎng)現(xiàn)狀分析、規(guī)劃地區(qū)未來規(guī)劃發(fā)展方向等，并對這些信息加以分析。 完全依靠規(guī)劃工作者的經(jīng)驗(yàn)規(guī)劃未來電網(wǎng)，不僅會(huì)造成大量的時(shí)間和人力資源 的浪費(fèi)，而且傳統(tǒng)的規(guī)劃方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化建設(shè)的要求。為保證規(guī)劃工 作的科學(xué)性和規(guī)范性，追切要求研究滿足實(shí)際要求的電網(wǎng)規(guī)劃理論，開發(fā)高效、 方便、實(shí)用的具有智能決策功能的電網(wǎng)規(guī)劃計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)技術(shù) 的應(yīng)用既是我國現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)前的迫切需要，也是今后長期發(fā)展必要的科學(xué) 手段。 目前，國內(nèi)外的一些電力部門和軟件公司已經(jīng)共同開發(fā)研制出了一些電網(wǎng) 規(guī)劃軟件，這為提高電網(wǎng)規(guī)劃工作的水平發(fā)揮了重要的作用，同時(shí)也為計(jì)算機(jī) 技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃工作中的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 工程碩士畢業(yè)論文 1 2 2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用 地理信息系統(tǒng)( g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ，簡稱g i s ) 是計(jì)算機(jī)、 地理學(xué)、測量學(xué)、地圖學(xué)等多門學(xué)科綜合的技術(shù)，其核心技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)， 基本技術(shù)是數(shù)據(jù)庫、地圖可視化及空間分析，是處理地理數(shù)據(jù)的輸入、輸出、 管理、查詢、分析和輔助決策的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。同時(shí)，g i s 也是一種特定而又十 分重要的空間信息系統(tǒng)，它不僅研究如何采集、存儲(chǔ)、管理和描述整個(gè)或部分 地球表面與空間地理分布有關(guān)的信息，更注重研究計(jì)算機(jī)技術(shù)與空間地理分布 數(shù)據(jù)的結(jié)合，通過一系列空間操作和分析方法，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和工程 設(shè)計(jì)，乃至對企業(yè)經(jīng)管提供規(guī)劃、管理和決策所需的信息。隨著計(jì)算機(jī)軟、硬 件技術(shù)的發(fā)展與普及，g i s 進(jìn)入了全面發(fā)展和應(yīng)用的階段。近年來，在電網(wǎng)規(guī) 劃方面，應(yīng)用g i s 進(jìn)行變電站站址的尋優(yōu)定位在實(shí)際規(guī)劃工作中發(fā)揮了較大的 作用。 1 2 3 各種優(yōu)化方法的應(yīng)用 近幾十年來，對電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化方法的研究已取得了很大的進(jìn)展，國內(nèi)外有 很多文獻(xiàn)報(bào)道了各種優(yōu)化方法在規(guī)劃工作中的應(yīng)用，這些方法可大致分為啟發(fā) 式優(yōu)化方法、傳統(tǒng)數(shù)學(xué)優(yōu)化方法和智能優(yōu)化算法等，具體如下所述。 ( 1 ) 啟發(fā)式優(yōu)化方法。該方法是以直觀分析為依據(jù)的算法，通?；谙?統(tǒng)某一性能指標(biāo)對可行路徑上一些線路參數(shù)的靈敏度，根據(jù)一定的原則，逐步 迭代直到得到滿足要求的方案為止。這種方法直觀、靈活、計(jì)算時(shí)間短，便于 人工參與決策，且能給出符合實(shí)際工程的較優(yōu)解。缺點(diǎn)是難以選擇既容易計(jì)算 又能真正反映規(guī)劃問題實(shí)質(zhì)的性能指標(biāo)，并且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大時(shí)，對于任何一組 方案其差別都不大，難以優(yōu)化選擇，得到的最優(yōu)解或者缺乏數(shù)學(xué)意義上的最優(yōu) 性或者只是局部最優(yōu)解。在輸電網(wǎng)規(guī)劃中常用的啟發(fā)式方法有靈敏度分析法、 支路交換法和專家系統(tǒng)等。 專家系統(tǒng)( e x p e r ts y s t e m ，簡稱e s ) 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究自1 9 8 0 年 以來已逐步形成為一個(gè)熱門研究課題。它主要是由規(guī)則庫和推理機(jī)組成，規(guī)則 庫中存儲(chǔ)著規(guī)劃專家在實(shí)際規(guī)劃工程中積累的大量經(jīng)驗(yàn)或建議，推理機(jī)則具有 工程碩士畢業(yè)論文 推理的能力，即能夠根據(jù)規(guī)則庫進(jìn)行分析和判斷，并推導(dǎo)出結(jié)論。專家系統(tǒng)的 特點(diǎn)在于其符號表達(dá)、邏輯推理及漸進(jìn)式搜索能力。目前已被規(guī)劃部門應(yīng)用于 實(shí)際規(guī)劃工程中，并充分顯示了優(yōu)越性。但專家系統(tǒng)由于獲取信息的不完全導(dǎo) 致其可靠性不高，因而在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性。 ( 2 ) 傳統(tǒng)數(shù)學(xué)優(yōu)化方法。數(shù)學(xué)優(yōu)化方法是將輸電網(wǎng)規(guī)劃問題用數(shù)學(xué)優(yōu)化模 型進(jìn)行描述，然后通過一定的算法求解，從而獲得滿足系統(tǒng)要求的最優(yōu)規(guī)劃方 案。這種方法由于考慮了電網(wǎng)的決策變量與運(yùn)行變量等之間的相互關(guān)系，并將 實(shí)際規(guī)劃問題采用優(yōu)化方法求解，因而在理論上更嚴(yán)格，并保證了方案的最優(yōu) 性。但由于規(guī)劃問題屬于大規(guī)模的組合數(shù)學(xué)問題，計(jì)算時(shí)間長、占用計(jì)算機(jī)內(nèi) 存大，對于實(shí)際的大規(guī)模系統(tǒng)求解困難很大。因此，優(yōu)化方法在建立模型時(shí)不 得不對具體問題作大量簡化。此外，有些規(guī)劃決策因素難以用數(shù)學(xué)模型來表達(dá)， 所以由優(yōu)化方法求出的數(shù)學(xué)意義上的最優(yōu)解未必是符合實(shí)際的最優(yōu)方案。數(shù)學(xué) 優(yōu)化方法可分為確定性優(yōu)化方法及不確定性優(yōu)化方法。前者包括線性規(guī)劃法、 非線性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、整數(shù)規(guī)劃法、圖論及網(wǎng)絡(luò)流法等；后者則包括隨 機(jī)規(guī)劃法、模糊規(guī)劃法等。相對來講。確定性方法已難以適應(yīng)新的環(huán)境，因此 出現(xiàn)了可以較為有效地處理隨機(jī)因素和模糊因素的不確定性方法。 隨機(jī)規(guī)劃法：將以往的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律采用統(tǒng)計(jì)參數(shù)來表示，然后在隨機(jī)環(huán)境 中對未來環(huán)境和參數(shù)采用概率方法進(jìn)行處理，通過運(yùn)行模擬的方法得到評價(jià)指 標(biāo)，為隨機(jī)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)。由于隨機(jī)規(guī)劃法對不確定性因素的處理需要大量的 原始數(shù)據(jù)，同時(shí)其計(jì)算兩大、所費(fèi)機(jī)時(shí)較長等缺陷限制了其應(yīng)用的廣泛性。為 彌補(bǔ)這些不足，出線了一些改進(jìn)的方法，如隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法等。 模糊規(guī)劃法：在進(jìn)行規(guī)劃之前對各種數(shù)據(jù)、專家經(jīng)驗(yàn)和語言規(guī)則等資料進(jìn) 行模糊化處理，對輸入輸出之間的關(guān)系通過模糊規(guī)則來描述。將模糊集理論與 專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等結(jié)合起來，以及利用模糊集理論改進(jìn)了傳統(tǒng)規(guī)劃方 法的柔性和強(qiáng)壯性，被證明是行之有效的。 ( 3 ) 智能優(yōu)化算法。啟發(fā)式優(yōu)化方法和傳統(tǒng)數(shù)學(xué)優(yōu)化方法等傳統(tǒng)的規(guī)劃 方法在理論研究方面已經(jīng)比較成熟，在工程應(yīng)用中也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和 社會(huì)效益。在近二十年的優(yōu)化領(lǐng)域中，基于隨機(jī)化技術(shù)的智能優(yōu)化算法正在迅 速發(fā)展，并得到曰益廣泛的應(yīng)用，實(shí)踐證明這些方法普遍來說具有比較傳統(tǒng)優(yōu) 一- 5 - - 工程碩士畢業(yè)論文 化方法更好的全局優(yōu)化能力。 遺傳算法( g e n e t i ca l g o r i t h m ，簡稱g a ) ：是模仿生物進(jìn)化過程的一種方 法，由于其獨(dú)特的優(yōu)越性在電力系統(tǒng)的許多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。其主要思想是 通過列出或隨機(jī)產(chǎn)生一組待選規(guī)劃方案作為祖先，經(jīng)編碼后生成一個(gè)個(gè)“染色 體”，評價(jià)其中各方案的好壞，并通過交叉、變異等多次作用，產(chǎn)生出具有更好 品質(zhì)的子代、孫代，直到取得最優(yōu)的結(jié)果為止。與傳統(tǒng)方法相比，g a 具有多路 徑搜索、隱含并行性、隨機(jī)操作等特點(diǎn)，同時(shí)它對數(shù)據(jù)的要求低，基本上不要 探索空間的知識或其他輔助信息，采用概率變遷規(guī)則來指導(dǎo)搜索方向，使其具 有明確的搜索防線，提高了算法的魯棒性。遺傳算法已在輸電網(wǎng)規(guī)劃中得到了 一定的應(yīng)用。 進(jìn)化規(guī)劃算法( e v o l u t i o n a r yp r o g r a m m i n g ，簡稱e p ) ：不需要對變量進(jìn) 行編碼和解碼，與遺傳算法相比，更適合連續(xù)優(yōu)化問題。采用該方法進(jìn)行輸電 網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，需在所要考慮的電網(wǎng)中列出所有的待選線路，計(jì)算出最為合理的潮 流分布，去掉潮流小于某一閾值的支路后得到的網(wǎng)絡(luò)方案即為所求的最優(yōu)方案， 其處理的是支路潮流這一連續(xù)變量。進(jìn)化規(guī)劃與遺傳算法的主要區(qū)別是，進(jìn)化 規(guī)劃采用控制參數(shù)而不是它們的編碼；進(jìn)化規(guī)劃每代的選擇過程是競爭和變異， 而遺傳算法是復(fù)制、交叉和變異。采用進(jìn)化規(guī)劃的缺點(diǎn)是計(jì)算量大、計(jì)算時(shí)| 日j 較長。 模擬退火算法( s i m u l a t e da n n e a l i n g ，簡稱s a ) ：是基于金屬退火的機(jī)理 而建立起來的一種全局優(yōu)化方法，以馬爾柯夫鏈的遍歷理論為基礎(chǔ)的一種適于 大型組合優(yōu)化問題的隨機(jī)搜索技術(shù)，能夠以隨機(jī)搜索技術(shù)從概率的意義上找到 目標(biāo)函數(shù)的全局最優(yōu)解。算法的核心在于模仿熱力學(xué)中液體的凍結(jié)與結(jié)晶的冷 卻和退火過程，采用m e t r o p o l i s 接受準(zhǔn)則避免落入局部最優(yōu)，漸近收斂于全局 最優(yōu)。但s a 為使每一冷卻步的狀態(tài)分布平衡很耗費(fèi)時(shí)間，而且屬于單點(diǎn)尋優(yōu)， 對存在多個(gè)最優(yōu)解的問題不具有遺傳算法的優(yōu)勢，還需要改進(jìn)。模擬退火算法 在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用起步較早，并已的到了一定的應(yīng)用。 禁忌搜索算法( t a b us e a r c h ，簡稱t s ) ：是一種高效的用于解決組合優(yōu)化 問題的啟發(fā)式搜索算法，其特點(diǎn)是采用了禁忌技術(shù)，用一個(gè)禁忌表記錄已經(jīng)到 達(dá)過的局部最優(yōu)點(diǎn)，在下一次搜索中，利用禁忌表中的信息不再或有選擇地搜 - 6 工程碩士畢業(yè)論文 索這些點(diǎn)，以此來避免落入局部最優(yōu)解。雖然在數(shù)學(xué)上還不能嚴(yán)格證明該算法 一定能夠達(dá)到最優(yōu)解，但是通過在輸電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用，均取得了令人滿意的 結(jié)果。 蟻群優(yōu)化算法( a n tc o l o n yo p t i m i z a t i o n ，簡稱a c o ) ：是意大利學(xué)者 m d o r i g o 受螞蟻覓食行為的啟發(fā)而提出的一種新型組合優(yōu)化算法，具有正反饋、 分布式計(jì)算等特點(diǎn)，已在輸電網(wǎng)規(guī)劃中得到了初步的應(yīng)用。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法( a r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k ，簡稱a n n ) ：具有天生并 行處理的優(yōu)勢，但其訓(xùn)練非常復(fù)雜耗時(shí)，并且易陷于局優(yōu)解，對完全沒有學(xué)習(xí) 過的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)其求解結(jié)果更不理想，因此在輸電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用不多。 1 2 4 多目標(biāo)規(guī)劃理論的應(yīng)用 多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃是將電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性和可靠性有機(jī)地結(jié)合，使優(yōu)化方案 的綜合效益達(dá)到最佳，適應(yīng)了現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)際需要。同時(shí)，多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī) 劃以供應(yīng)方開發(fā)成本最小和需求方缺電成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，兼顧供需雙方的 利益，提高了規(guī)劃方案的綜合社會(huì)效益。另外，還可以對規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性和 可靠性進(jìn)行靈活地評價(jià)和比較，并能正確地反映投入資金與可靠性指標(biāo)增幅之 間的確定關(guān)系，從而使電網(wǎng)規(guī)劃的成本計(jì)算更為準(zhǔn)確，為今后在市場機(jī)制下合 理地制定電價(jià)奠定了基礎(chǔ)，更加適應(yīng)了電力市場發(fā)展的需要。目前，綜合考慮 經(jīng)濟(jì)性和可靠性的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃方法大致可分為以下3 類： ( i )以可靠性為目標(biāo)的規(guī)劃方法。如靈敏度分析法等，這類方法能夠體現(xiàn) 可靠性指標(biāo)的改善與資金投入之間的關(guān)系，但實(shí)用性較差，一般只能 用于網(wǎng)架的局部擴(kuò)展設(shè)計(jì)，不適用于大規(guī)模的輸電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。 ( 2 ) 將可靠性指標(biāo)作為約束條件加入優(yōu)化問題得到滿足一定可靠性要求的 規(guī)劃方案。常用的可靠性約束是“n - 1 ”準(zhǔn)則，在更為嚴(yán)格的條件下， 可采用“n 一2 ”甚至“n - k ”。但該方法不能靈活地處理規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì) 性和可靠性之間的關(guān)系，無法獲得綜合效益最佳的優(yōu)化方案。 ( 3 ) 在目標(biāo)函數(shù)中綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求，將可靠性指標(biāo)轉(zhuǎn)化成經(jīng) 濟(jì)形式加入目標(biāo)函數(shù)，求得綜合成本最低的網(wǎng)架方案。 工程碩士畢業(yè)論文 1 2 5 不確定性理論的應(yīng)用 不確定性條件下的規(guī)劃已在電力系統(tǒng)各領(lǐng)域的研究取得了一定的進(jìn)展。隨 著時(shí)間的推移和計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代，優(yōu)化問題的主要矛盾不在于運(yùn)行速度 而在于建立問題的數(shù)學(xué)模型和求解算法，不確定規(guī)劃理論的建立和發(fā)展正是當(dāng) 前這一方面的國際研究潮流的具體體現(xiàn)。目前，不確定性條件下輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī) 劃還未有深入的研究，這也是一個(gè)非常值得研究的課題。 1 3 本文主要工作 縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)電力需求的不斷增長是縣域電網(wǎng)發(fā)展的原動(dòng)力?？h域電 網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，起著承上啟下的作用，一方面要接受上一級輸電網(wǎng)或地方電廠 的電力，另一方面還要起著向下一級中低壓配電網(wǎng)提供電源的作用。如何保證 縣域高壓配電網(wǎng)既有充足的接受電力的能力，又能安全可靠地給下一級中低壓 配電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)可靠的電源，是縣域高壓配電網(wǎng)規(guī)劃所要解決的主要任務(wù)。 本畢業(yè)論文的主要工作是以臨安電網(wǎng)為實(shí)例探討如何根據(jù)設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)的縣 域經(jīng)濟(jì)需求及其發(fā)展情況確定負(fù)荷、合理的變電站站址、容量和輸電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)，具體如下： 1 ) 充分考慮電力需求的增長以及負(fù)荷的空間分布，進(jìn)行電力需求的正確預(yù) 測： 2 ) 分層確定規(guī)劃區(qū)內(nèi)目標(biāo)年及中間年的高壓變電站站的位置、容量： 3 ) 進(jìn)行現(xiàn)狀年輸變電網(wǎng)絡(luò)的分析，規(guī)劃目標(biāo)年及中間年的輸電網(wǎng)絡(luò)；提前 預(yù)留線路走廊和站址，為今后發(fā)展留有余地。 4 ) 對規(guī)劃的輸變電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性分析。 論文的主要工作是以臨安電網(wǎng)為實(shí)例解決負(fù)荷的準(zhǔn)確預(yù)測、變電站站址尋 優(yōu)問題和輸電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。從可靠性和經(jīng)濟(jì)性分析出發(fā)，研究如何做 到既能適應(yīng)現(xiàn)代建設(shè)發(fā)展和用電負(fù)荷逐步增長的要求，又能滿足電網(wǎng)可靠性、 安全性的要求，同時(shí)，還可以使電力部門的投資費(fèi)用最小化。 t 程碩士畢業(yè)論文 第2 章縣域電網(wǎng)規(guī)劃的理論與方法 2 1 縣域電網(wǎng)規(guī)劃的基本內(nèi)容 2 i 1 分析縣域電網(wǎng)現(xiàn)狀并明確存在的問題 分析縣域電網(wǎng)現(xiàn)狀，明確存在的問題，這是縣域電網(wǎng)規(guī)劃的基本出發(fā)點(diǎn)。 我國縣域電網(wǎng)的現(xiàn)狀共性的特點(diǎn)是：電網(wǎng)發(fā)展較快，但用電水平較低交；電網(wǎng) 有較大發(fā)展，但電力網(wǎng)機(jī)構(gòu)仍十分薄弱；水利資源豐富，但開發(fā)利用程度較低； 電力技術(shù)裝備有較大進(jìn)步，但仍落后于世界先進(jìn)水平；電網(wǎng)的供需矛盾仍比較 突出；動(dòng)力資源的分布與用電用戶的分布很不協(xié)調(diào)。認(rèn)真地研究和分析縣域電 網(wǎng)的現(xiàn)狀，找出存在的主要問題，并根據(jù)縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)尋找切實(shí)可 行的解決縣域電網(wǎng)發(fā)展的主要問題的措施，既是縣域電網(wǎng)規(guī)劃的出發(fā)點(diǎn)，也是 縣域電網(wǎng)規(guī)劃的基本內(nèi)容。 2 1 2 預(yù)測縣域需要的電力電量、負(fù)荷及區(qū)域分布 縣域國民經(jīng)濟(jì)和人民物質(zhì)文化生活對電力電量的需求的不斷增長是縣域電 網(wǎng)發(fā)展的基本推動(dòng)力和基本依據(jù)。因此，準(zhǔn)確地預(yù)測用戶對電力電量的需要量 及其特性，是縣域電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)工作。由于種種原因，負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度難 以把握，而且預(yù)測工作本身也十分復(fù)雜，尤其是對比較遠(yuǎn)景的負(fù)荷需求進(jìn)行預(yù) 測困難更大，所以，在縣域電網(wǎng)規(guī)劃工作中，應(yīng)該化很大的力量開展負(fù)荷預(yù)測 工作。目前，用于負(fù)荷預(yù)測的方法較多，但是沒有任何一種方法能保證在任何 條件下均能獲得滿意的預(yù)測結(jié)果。因此，在具體做縣域電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，往往需要 同時(shí)采用幾種方法進(jìn)行預(yù)測，將不同方法的預(yù)測結(jié)果加以比較，然后，規(guī)劃人 員或有經(jīng)驗(yàn)的預(yù)測人員根據(jù)獲得的有關(guān)信息和個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)對預(yù)測的結(jié)果進(jìn)行分 析，并作出必要的調(diào)整。 一一9 一一 工程碩士畢業(yè)論文 2 1 3 確定縣域電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)和基本任務(wù) 一般在縣域電網(wǎng)規(guī)劃中要明確下列目標(biāo)和任務(wù) i ) 確定縣域電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模。根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和對電力建設(shè)條件的分析，確定 縣域各區(qū)塊各個(gè)時(shí)期電力建設(shè)的總規(guī)模，及主要電力項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模。 2 ) 制定縣域電網(wǎng)建設(shè)原則。應(yīng)根據(jù)本縣域的地理環(huán)境和縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn) 略等條件，在縣域電網(wǎng)規(guī)劃中制定本縣域的電網(wǎng)建設(shè)原則。 3 ) 規(guī)劃主電力網(wǎng)網(wǎng)架。根據(jù)電源布局和電力負(fù)荷的分布，規(guī)劃好主電力網(wǎng) 網(wǎng)架，電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)，樞紐變電所的主接線方式。 4 ) 提出應(yīng)用新技術(shù)和新設(shè)備的要求。在縣域電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)提出主要的送、 變、配電設(shè)備的技術(shù)要求和引用國內(nèi)外先進(jìn)電力科技的要求。 5 ) 部署縣域電網(wǎng)建設(shè)工作計(jì)劃。根據(jù)縣域電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)，制定出縣域電 網(wǎng)建設(shè)各工程項(xiàng)目的建設(shè)計(jì)劃，從而有序地開展各電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的前期工作。 6 ) 投資預(yù)測和資金籌措。根據(jù)規(guī)劃項(xiàng)目估算投資總額，預(yù)測資金來源，對 重大項(xiàng)目應(yīng)論證其投資效益及項(xiàng)目償還投資的能力。 2 2 負(fù)荷預(yù)測的理論與方法 2 2 1 負(fù)荷預(yù)測經(jīng)驗(yàn)技術(shù)與經(jīng)典技術(shù) 1 ) 專家預(yù)測法。專家預(yù)測法分為專家會(huì)議法和專家小組法。專家會(huì)議法通 過召集專家開會(huì)，面對面地討論問題，每個(gè)專家能充分發(fā)表意見，并聽取其他 專家的意見。專家小組法是專家們不通過會(huì)議形式，而是通過書面形式獨(dú)立地 發(fā)表個(gè)人見解，專家之間相互保密，經(jīng)過多次反復(fù)，給專家以重新考慮并修改 原先意見的機(jī)會(huì)，最后綜合出預(yù)測結(jié)果。相比之下。專家小組法克服了專家會(huì) 議法的不足缺點(diǎn)，節(jié)約專家們的時(shí)間和行程費(fèi)用，專家們可以方便地安排時(shí)間、 思考問題。 2 ) 類比法。類比法是對類似事務(wù)作對比分析，通過已知事物對未知事物或 新事物作出預(yù)測。在用類比法的時(shí)候，用于比較的兩個(gè)事物對研究的問題要具 有相似的主要特征，這是比較的基礎(chǔ)。 工程碩士畢業(yè)論文 3 ) 主觀概率預(yù)測法。主觀概率預(yù)測法是請若干專家來估計(jì)某特定事件發(fā)生 的主觀概率，然后綜合得出該事件的概率。 4 ) 單耗法。單耗法即單位產(chǎn)品電5 日日耗法，是通過某一工業(yè)產(chǎn)品的平均 單位產(chǎn)品用電量以及該產(chǎn)品的產(chǎn)量，得到生產(chǎn)這種產(chǎn)品的總用電量。 5 ) 負(fù)荷密度法。負(fù)荷密度法是從某地區(qū)人口或土地面積的平均耗電量出發(fā) 作預(yù)測。 6 ) 比例系數(shù)增長法。比例系數(shù)增長法假定今后的電力負(fù)荷與過去有相同的 增長比例，用歷史數(shù)據(jù)求出比例系數(shù)，按比例預(yù)測未來發(fā)展。 7 ) 彈性系數(shù)法。由以往的用電量和國民生產(chǎn)總值來求出它們的平均增長率， 從而求得電力彈性系數(shù)，再根據(jù)未來的國民生產(chǎn)總值的增長率來求得未來電力 需求增長率。 2 2 2 電力負(fù)荷回歸模型預(yù)測技術(shù) 電力負(fù)荷回歸模型預(yù)測技術(shù)就是根掘過去的歷史資料，建立可以進(jìn)行數(shù)學(xué) 分析的數(shù)學(xué)模型，對未來的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。從數(shù)學(xué)上坎，就是用樹立統(tǒng)計(jì)中的 回歸分析方法，即通過對變量的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)方向，確定變量之間的相互 關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)測的目的。 三項(xiàng)內(nèi)容： 1 ) 參數(shù)擬合 2 ) 預(yù)測可信度分析( 回歸估計(jì)) 3 ) 預(yù)測誤差分析( 置信區(qū)間計(jì)算) 一線性回歸法 r = 4 + 蟛+ 考；考：隨機(jī)誤差 r = 口+ a z 規(guī)范化： z = 口+ 6 ( z x ) + 考= i + f 其中：j = 口+ 6 ( 置一- 2 ) ；一x 2 專喜x ， 其中：j ：= 口+ 6 ( 置一 ； = ，。， 工程碩士畢業(yè)論文 1 參數(shù)擬合 q = 等= 瞳- a - 6 ( 置一- ) 2 使得罷：o ，罷；o ，可得： o _ 加q = o ； 一2 ( z 一口一6 ( 置一i ) ) = o r = 口+ 6 ( 置- x ) = n a ( 五一_ ) = o j 口= 礦 等= o j ( _ 一- ) r 一4 6 ( 置一_ ) = o ? 裂謄0 。a = 裂魯 ( 置一叉= ( 置一x ) 2 2 回歸估計(jì) r 平方系數(shù)估計(jì)一描述的是預(yù)測結(jié)果的可信性 r y = ( ，= 一z ) + ( r y ) ，兩邊平方求和后得 ( r f ) 2 = ( z t ) 2 + ( r a f ) 2 + 2 ( r t ) ( # 一_ ) 交叉項(xiàng)。 2 善+ 6 ( z 一_ ) 一而 = 2 口魯+ 2 6 專( z i ) 一2 7 毒= o 磊= o ，毒( z 一動(dòng)= o 7 ( r 一而2 = ( 巧一# ) 2 + ( # 一_ ) 2 ( 1 ) 方程( 1 ) 中等號左邊為y 的總方差，右邊第一項(xiàng)為殘余方差，第二項(xiàng)為被注釋方差。 艤如繁= 端a - - 可見r 2 越大，殘余方差減小，結(jié)果越好。通常要求r 2 0 9 工程碩士畢業(yè)論文 3 置信區(qū)聞 a 真實(shí)值= a 計(jì)算值a 的置信區(qū)間+ 口2 y b 真實(shí)值= b 計(jì)算值b 的置信區(qū)間 b 置信區(qū)間= k b 磊 其中：蠔是標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)氦是標(biāo)準(zhǔn)差 彘= 志辦_ - 2 l l 喜( 一i ：) 2 驢西露耳一- 2 轤叫一 通常，認(rèn)為預(yù)測值滿足正態(tài)分布 置信度 k b 當(dāng)歷史數(shù)據(jù)較少， 自由度( n - 2 ) 9 5 置信度時(shí)k b 9 5 置信度時(shí)k b 5 0 o 6 6 9 0 1 6 5 9 5 1 9 6 預(yù)測值滿足學(xué)生分布： 5 1 01 52 0 】 2 5 7 2 2 32 12 0 91 9 6 2 0 21 8 11 7 51 7 3 1 6 5 二多元線性回翅 設(shè)變量y 與多個(gè)變量墨，五，瓦有關(guān)，可用線性擬合 其相關(guān)性：j ，= , a o + 屈墨+ p 2 x 2 + + f l p x 口+ 掌 系數(shù)的擬合采用最小二乘法。 擬合曲線為： 爭= 屬+ 屆，+ + f l p x ， 設(shè)有歷史數(shù)據(jù)：y ，墨( 吐x 2 ( t ) ，以( f ) t = l ，2 ，i l 則誤差平方和q - - e 善 = lj ，( f ) 一j ，( f ) ) i 。 ，l lj 2 = 藝 y ( f ) 一島一層五( ，) 一f l p x p ( t ) 由署一o ，署一o ， 川，p 計(jì)算可得矩陣如下： n x ，( f ) z x ：( f ) e x ，( f ) 1 風(fēng) i ( f ) x ) 五( f ：( ，) x ，( r ) 一( ，) 0 屆 j ：( f ) 工( ，) j ，2 ( f ) 墨( f ) ：o ) ，( f ) 8 屈 f 卜 l ，o ) x ( ，) ，( f ) x ：( f ) x ，( f ) x ；( f )j l 島 9 8 2 3 3 l ，( f ) x m ) r ( ，) = l ，y ( f ) 以。w ) 工程碩士畢業(yè)論文 定義 ll l x l lx 1 2 x 1 口 x ，lx p 2 x 1 x 1 1 1 x 1 2 x 川 x ，2 1 x l ，x 口 ：x t x 則上式可寫成x 7 x b = x 7 y等b = ( x 7 x ) 1 x 7 y = x - 1 y 撇：膈一萬：壓季互 2 2 3 電力負(fù)荷灰色預(yù)測技術(shù) 一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系明了的，稱為白色系統(tǒng)，完全不清楚的稱為黑色系統(tǒng)， 部分清楚，部分不清楚的稱為灰色系統(tǒng)?；疑到y(tǒng)理論認(rèn)為任何隨機(jī)過程都是 在一定幅值范圍、一定時(shí)區(qū)內(nèi)變化的灰色量，稱隨機(jī)過程為灰色過程，在處理 技術(shù)上，灰色過程是通過原始數(shù)據(jù)的整理來尋找數(shù)的規(guī)律的，這叫數(shù)的生成， 這是一種就數(shù)找數(shù)的現(xiàn)實(shí)規(guī)律的途徑。 負(fù)荷預(yù)測問題是灰色系統(tǒng)問題。 灰色預(yù)測步驟如下： 1 ) 原始數(shù)據(jù)處理：如給定x ( 0 ) = ( x 1 ( 0 ) ，x 2 ( 0 ) ，x l ( o ) ) 首先累加： 礎(chǔ)= ( 碟) = 砣! 。) + 礎(chǔ)j = 1 ，2 ，n j = l 2 ) 建立微分方程g m ( n ，h ) n ：方程階數(shù)，h ：變量數(shù) 考慮一個(gè)變量一階的情況即n = h = l 翌+ 崩m(xù) ：6 講 2 2 4 電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)的新發(fā)展 1 ) 優(yōu)選組合預(yù)測技術(shù)。優(yōu)選組合預(yù)測有兩類概念，一是指將幾種預(yù)測方法 所得的預(yù)測結(jié)果，選取適當(dāng)?shù)臋?quán)重進(jìn)行加權(quán)平均的一種預(yù)測方法：二是指在幾 種預(yù)測方法中進(jìn)行比較，選擇擬合優(yōu)度最佳或標(biāo)準(zhǔn)離差最小的預(yù)測模型作為最 工程碩士畢業(yè)論文 優(yōu)模型進(jìn)行預(yù)測。 2 ) 專家系統(tǒng)預(yù)測技術(shù)。專家系統(tǒng)是一個(gè)用于基于知識的程序設(shè)計(jì)方法建立 起來的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它擁有某個(gè)特殊領(lǐng)域內(nèi)專家的知識和經(jīng)驗(yàn)，并能像專家那 樣運(yùn)用這些知識，通過推理，在那個(gè)領(lǐng)域內(nèi)作出智能決策。它由知識庫、推理 機(jī)、知識獲取部分和解釋界面組成。 3 ) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測技術(shù)模仿人腦的智能化處理，對大量 非結(jié)構(gòu)性、非精確性規(guī)律具有自適應(yīng)功能，具有信息記憶、自主學(xué)習(xí)、知識推 理和優(yōu)化計(jì)算的特點(diǎn)，特別的，其自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)功能是常規(guī)算法和專家系統(tǒng) 技術(shù)所不具備的。 4 ) 小波分析預(yù)測技術(shù)。小波分析是一種時(shí)域頻域分析方法，它在時(shí)域 和頻域上同時(shí)具有良好的局部化性質(zhì)，并且能根據(jù)信號頻率高低自動(dòng)調(diào)節(jié)采樣 的疏密，它容易捕捉和分析微弱信號以及信號、圖像的任意細(xì)小部分。 2 3 規(guī)劃的理論與方法 縣域電網(wǎng)規(guī)劃的一般工作方法可概括為：認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查研究，認(rèn)識縣域電 網(wǎng)的客觀規(guī)律；應(yīng)用辨證唯物主要基本原理和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，進(jìn)行系統(tǒng)的分析 和論證：定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合，局部尋優(yōu)與整體尋優(yōu)相結(jié)合：搞好綜合 平衡。 2 3 1 調(diào)查研究 調(diào)查研究，掌握縣域電網(wǎng)發(fā)展所必須的基本數(shù)據(jù)和資料，是縣域電網(wǎng)規(guī)劃 的基礎(chǔ)工作。 不同的規(guī)劃階段，目標(biāo)和準(zhǔn)確度要求均不盡相同，因此，所要求收集的資 料的內(nèi)容和深度也不相同。 對于長遠(yuǎn)規(guī)劃來說，要求調(diào)查收集的資料主要有：規(guī)劃期末縣域國民經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展目標(biāo)( 如國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，國民收入等數(shù)據(jù)) ；規(guī)劃期內(nèi)縣 域國民經(jīng)濟(jì)構(gòu)成及其變化；能源利用效率及用電比重的變化；人口預(yù)測資料；人 均收人水平；國家規(guī)劃期對能源基地、重工業(yè)基地及其它戰(zhàn)略項(xiàng)目的發(fā)展意圖 工程碩士畢業(yè)論文 和布局；國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)及能源政策；能源資源的條件；國外經(jīng)濟(jì)及能源形勢發(fā) 展變化統(tǒng)計(jì)預(yù)測資料等等。 對于中期規(guī)劃，除進(jìn)一步獲取上述資料外，還應(yīng)收集下列各種資料：各類工 業(yè)的布局：各類工業(yè)用戶的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)量，產(chǎn)品種類及時(shí)間分布；能源基地 的建設(shè)規(guī)模，生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)量；交通運(yùn)輸能力及各地區(qū)運(yùn)輸能力的平衡情況； 上級在電力部門的投資規(guī)模及投資時(shí)間分布的估計(jì)數(shù)字；各電力用戶的用電水 平指標(biāo)；電力設(shè)備的情況及科技的發(fā)展情況等等。 對于近期規(guī)劃，除繼續(xù)收集中、長期規(guī)劃申應(yīng)掌握的資料外，還需進(jìn)一步 明確下列情況：大用戶和新增用戶的用電申請；新建企業(yè)的布局、產(chǎn)品種類、 生產(chǎn)能力和投產(chǎn)時(shí)間；新建企業(yè)和改建企業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝特點(diǎn)；原有企業(yè) 擴(kuò)建或產(chǎn)量自然增長的情況；電力工業(yè)內(nèi)部人力、物力利財(cái)力的情況；現(xiàn)有電 力企業(yè)的生產(chǎn)能力及設(shè)備完好情況；電力網(wǎng)中存在的主要薄弱環(huán)節(jié)等等。 2 3 2 應(yīng)用辯證唯物主義基本原理和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行系統(tǒng)地分 析和論證 由于調(diào)查研究得來的資料是大量的、零散的，可靠性很低，因此，應(yīng)用辯 證唯物主義基本原理對這些原始的資料進(jìn)行去偽存真，由表及里的分析整理， 揭示事物之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律性。由于縣域電網(wǎng)與縣域國民經(jīng)濟(jì)各部門的關(guān) 系極為密切，而且錯(cuò)綜復(fù)雜，因而，這種辯證的分析就更為重要。為此，在縣 域規(guī)劃申應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)。 1 應(yīng)該尊重電力工業(yè)的客觀規(guī)律，切忌主觀臆斷 電力工業(yè)的發(fā)展與其它任何客觀事物一樣，有其規(guī)律可循。譬如，電力工 業(yè)的發(fā)展速度，在不同的歷史時(shí)期是不相同的，它受多種因素的影響，包括政 治條件、經(jīng)濟(jì)政策、經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和水平、科技發(fā)展水平及人民物質(zhì)生活水平， 其它社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等的影響，甚至與國際環(huán)境也有一定的關(guān)系。只有實(shí)事求是 地分析這些因素的變化及對電力工業(yè)發(fā)展的影響，才有可能得出比較科學(xué)的、 反映電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律的結(jié)論，并用以