空间分析与电网规划理论的研究

【摘要】：本文开展了空间分析与电网规划理论的研究，主要研究成果包括以下几个方面： 1．系统研究了地理空间数据的基本概念、数据模型、数据结构与数据处理等问题，并就当前电网规划理论中与地理信息空间分析密切相关的空间负荷预测、空间设施选址、网络优化规划等热点和难点问题提出了本文的研究方向。 2．提出了电力GIS的数据模型、数据组织方式、数据结构，并把时间维的概念引入电力GIS，为电网历史状态的保存、恢复、监测、跟踪和预测提供了新的途径。 3．系统研究了电力负荷空间分布预测现有理论和方法、元胞自动机的基本理论和城市动态演化模拟的CA模型，提出了基于CA理论的电力负荷空间分布预测模型，从理论上解决了电力负荷空间分布预测这一数据量大、不确定和相关因素多、涵盖地理实体的时间、空间和属性三个基本特征的预测问题。 4．以地理空间电力设施选址为目标，提出了解决大规模异质数据集的处理和数据融合问题的基本思路，将模糊模式识别和数据融合理论应用于电网规划中的变电站选址综合评价过程。 5．提出了基于Voronoi动态空间数据模型的地理空间设施选址与分配的算法，并用于配电网规划中新增配电变压器的自动定位和最佳供电区域的自动划分，丰富了空间分析及电网规划理论。 6．提出了通过动态调整各计算因子来控制其正反馈过程和算法的搜索区域，加入小扰动策略的改进蚁群算法，提高了网络优化规划过程中得到全局最优解的概率和收敛速度。 7．从理论上实现了GIS空间分析与电网规划理论的有机结合，推动了GIS技术的发展及其在电力系统中的应用。