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《华中科技大学》 2006年
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基于地理信息系统的配电网信息管理系统及其关键技术研究与实践

郑瑞晨  
【摘要】: 电力作为国家支柱产业,是一个复杂的系统,由发电、输/变电和配电三个部分组成。其中配电网系统直接与最终用户相连接,因此配电服务质量直接影响用户的用电状况。在配电系统的日常管理中,网络的结构与设备和它们所处的地理环境密切相关,如变电站、杆塔、用户、变压器等设备,和地理坐标紧密联系在一起,而配电的设备管理、运行管理、生产调度、规划设计等不但要了解电网的拓扑关系和设备情况,还要掌握它们所在的空间位置,因此必须将设备及其地理坐标特征位置联系起来统一管理。传统的关系型数据库管理方法难以表达其空间的复杂关系,更无法提供与地理要素相结合的直观、可视的信息。地理信息系统(GIS)具有很强的空间数据管理、空间分析和数据可视化的功能,能很好的解决以上配电管理中所遇到的问题。它能够综合分析与检索空间定位数据,并利用数据库技术把空间数据(变电站、杆塔等设备)与属性数据(如设备运行情况、潮流分布等)一一对应起来,用可视化的形象直观的进行查询、统计、输出,使用户直接在地理背景上完成各项管理工作,提高配电管理工作的最大化程度和工作效率。 本文对配电网地理信息系统的功能及其实现技术进行了全面的分析,给出了改进的数据模型,在所建立的配电网地理信息系统平台上实现了对配电网的设施管理等基本功能之后,着重研究了在此平台上实现电网专业分析功能的关键技术,主要包括三个方面:配电网故障处理、网络优化分析和配电网的辅助规划设计。其中,故障处理包括故障定位、故障诊断、故障隔离、故障恢复,本文采用粗糙集方法,利用配电网客户服务中心的故障投诉电话对故障进行定位的思想,并对实现技术进行了研究和实践,这对缺乏远动信息的配电网而言具有非常积极而重要的意义;采用最小生成树算法实现对配电网的故障恢复处理,通过算例分析表明,相对传统方法,这种方法能够加快对配电网故障恢复的处理,提高效率;在网络分析优化方面,本文给出了对配电网正常运行状态下通过网络重构实现对配电网的网络结构进行优化的技术,通过改变线路开关的状态来变换运行网络结构。配电网网络重构(Distribution Networks Reconfiguration)就是通过改变配电网开关状态的组合,来优化配电网的运行,即网络重构的解为一组开关状态。对配电网的网络重构,本文采用免疫遗传算法来加以实现,对其关键技术进行了研究,研究结果表明通过该算法的应用能取得比较理想的网络运行结构,并且作者对取得的最优解以及次优解等进行了理论上的分析。 在配电网辅助规划设计功能实现方面,主要是在实现对配电网的空间负荷预测基础上完成基本的配电网规划功能。通过GIS的空间分析模型,可以对线路所连接的负荷进行各种分析,如总负荷大小、负荷分布等,从而可以对设备负荷强度等进行分析,为制定线路设备检修计划,故障预防和电网改造及规划提供依据。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P208;TM769

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