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城市配网规划的优化算法、评价体系与智能技术的研究

刘文霞  
【摘要】: 随着国民经济的快速发展,我国输配电发展不平衡问题逐步显现出来,配电网中存在的问题在城市电网得到了集中地体现。本文结合城市发展规划,改进了电网规划的数学模型;研究了新型生物启发式优化算法的机理及其在电网规划中的应用;采用先进的软件研发理念设计了基于GIS的城市电网智能规划系统;研究了配电自动化系统的通信方式选择和信息安全问题,并提出了各自的评价体系和评价方法。这些问题的提出和解决为城市电网优化规划提供了科学的方法和实用的工具。论文成果概括为以下几点: 1.研究城市电网规划中变电站选址、定容问题的数学模型和算法,以变电站容量和供电半径为罚函数、以地理可行性为约束条件,改进了变电站规划的经济性模型;提出了大城市两个电压等级联合规划的数学模型。计算结果表明所提出的模型提高了城市电网变电站规划的经济性、负载的均衡性和地理的实用性。 2.针对一种新的优化算法-细菌群体趋药性优化算法进行了深入的研究。验证了群体控制参数对BCC算法性能的影响,并提出了算法应用的参数控制策略。改进算法中采用了自适应调整感知范围、当细菌确定下一步位置时增加微分进化的待选个体和采用混沌迁移机制等改进措施,增强了算法跳出局部最优解的能力,新算法的全局搜索能力得到显著提高。 3.结合规划领域最近的理论成果,提出了构建集数据管理和智能规划为一体的企业配电网智能规划平台的设计思想。汲取了国外大型软件的开发经验,设计了基于COTS构件的软件体系结构,提高了软件的复用率和应用的灵活性。文中给出了系统的体系架构设计、业务处理逻辑设计、功能设计、接口设计及软件的实现模型。该软件已完成,并通过了山东省科技厅鉴定。 4.针对配电自动化系统多种通信方式的选择问题,提出了定性与定量相结合的多指标无线通信方式的评价指标体系,它包括经济性、可靠性和技术性三类指标。利用带偏好的数据包络分析方法对评价单元进行综合效益评价。评价结果为配电通信方式的选择提供了科学的依据。 5.在国家自然科学基金项目(50877026)的支持下,研究了配电自动化系统的信息安全问题,参照信息安全评估标准ISO/IEC 17799:2005,构建了一套全面反映配电自动化系统信息安全等级的评价指标体系。提出了基于改进的D-S证据理论和模糊层次分析法的配电自动化系统信息安全的评价方法。评价结果对配电自动化系统的安全运行管理和项目建设具有科学的指导意义。


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