CN101179195A - 配电网规划方案辅助决策系统 - Google Patents

Abstract

一种电力技术领域的配电网规划方案辅助决策系统，包括数据的输入和输出模块、供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、规划的经济性指标生成模块和综合指标生成模块、预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块、配电网评估指标计算结果查询模块，数据的输入和输出模块负责将电网规划方案的数据输入各指标生成模块，并将各指标生成模块计算出的评估指标输出，各指标生成模块通过调用拓扑分析和潮流计算来计算各指标，分析报告模块、查询模块分别对各指标进行分析报告和查询。本发明能够快速准确地找出规划方案中存在的问题和薄弱环节，为规划方案的修订和执行提供科学依据。

Description

配电网规划方案辅助决策系统

技术领域

本发明涉及的是一种电力技术领域的系统，具体是一种配电网规划方案辅助决策系统。

背景技术

电网规划是电力系统规划的重要组成部分，其任务是根据负荷增长来确定电源规划和最佳的电网结构，以满足安全、经济、可靠输送电能的要求。配电网位于电力系统末端，与用户直接相联，是电力系统中联系电源与用户的一个重要环节。安全、可靠的配电网是保障国民经济稳定持续发展以及人民生活水平的重要物质基础，而科学合理的配电网规划又是保障电网安全、经济、可靠运行的重要前提。配电网规划是一项非常复杂的系统工程，它不仅需要大量有关电网发展的历史数据，还需对现状网进行深入的分析，同时，也要对城市的未来发展情况有比较全面的了解。其复杂性突出表现在：1)配电网规模庞大，限制了很多规划方法的使用，许多在求解小规模网络时简单、易行且有效的优化方法，在求解大规模网络时，由于计算量的限制而难以采用；2)配电网规划中存在众多的不确定因素，特别是负荷增长的不确定性，使配电网络规划方案不可能是唯一的；3)配电网规划所涉及的部门和专业领域较多，规划方案除了要满足安全性与可靠性、运行及投资的经济性以及电力供需平衡等方面要求外，还要与市政规划等部门相协调，以满足城市整体发展的需要，在一些情况下，规划甚至还要反映政治或社会意愿，因此非常繁复，单靠规划本身难以尽善尽美。由于存在上述困难，使配电网络规划方案往往存在一定的片面性。因此，对配电网规划进行科学、合理的评估显得尤为重要。

经对现有技术文献的检索仅发现，胡安泰等在《供用电》(2005年3期)上发表的“经济评估在电网规划中的应用”，该文采用不确定敏感性对电网规划项目的投资成本进行了分析，没有涉及电网可靠性、供电能力、电能质量等其他方面的评估，不能对配电网的规划方案做出全面、细致的评估的。在对现有技术文献的检索的分析中，尚未发现有专用的配电网规划方案决策系统或者辅助决策系统为技术主题的报道。

发明内容

本发明针对上述现有技术的问题，提供了一种配电网规划方案辅助决策系统，使其对原规划编制及执行情况或电网现状进行全面而系统的评价，通过评估找到电网规划中存在的不足与薄弱环节，为规划方案的修订与执行以及现状电网建设与发展起到指导作用。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：数据的输入和输出模块、供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块、综合指标生成模块、预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块、配电网评估指标计算结果查询模块，其中：

所述数据的输入和输出模块负责将电网规划方案的数据输入供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、规划的经济性指标生成模块和综合指标生成模块中，并将各指标生成模块计算出的评估指标结果输出；

所述供电可靠性指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性设定故障类型计算出配电网可靠性指标，并将可靠性指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述供电能力指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性计算出配电网供电能力指标，并将供电能力指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述供电质量指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性设定故障类型计算出配电网供电质量指标，并将供电质量指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述短路电流水平指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性计算出配电网短路电流水平指标，并将短路电流水平指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述规划的经济性指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据计算出配电网的网损率，并根据经济性参数界面中输入的数据计算出经济性指标，并将经济性指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述综合指标生成模块，根据供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块传输到数据的输入和输出模块的数据文件中的指标计算结果数据，计算出综合指标；

所述的配电网评估指标计算结果查询模块，调用数据输入和输出的数据文件中的指标计算结果数据，将拓扑分析和潮流计算的结果以及各种评估指标计算的结果以图表的形式显示，并进行查询；

所述的预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块，调用评估指标计算结果数据，针对可能发生事故的各种情况，对配电网络规划方案进行分析，并把预想事故分析结果存入数据文件，然后自动生成预想事故后果分析报告。

所述的数据输入和输出模块，其数据的交互形式包括图形界面交互和数据文件交互两种，所述图形界面交互以电网的原理接线图为基础，每个图元代表一个电气设备，每个电气设备的属性值、电网的连接关系均在图形界面上进行输入，计算结果也在图形界面上进行显示；所述数据文件交互采用IEEE数据文件格式，包括节点数据文件、支路数据文件、变压器数据文件和电容器数据文件形式，通过文件的读写来进行数据的交互，最终的计算结果也输出并保存在结果文件中。

所述的数据输入和输出模块，包括：配电网接线图辨识子模块、配电网络图编辑子模块、配电网网络拓扑分析子模块、设备参数与属性设置子模块，其中：

所述的配电网接线图辨识子模块，负责将电网规划图直接转化为可编辑、计算的配电网络电气接线图，并对每一个图元进行识别、编号，确定各图元之间的连接关系，转化后的电气接线图和各种连接关系的数据写入数据文件，配电网接线图辨识子模块具备与AutoCAD格式文件进行接口的功能；

所述的配电网络图编辑子模块，对识别后的配电网络电气接线图进行编辑，包括添加、删除、移动和属性修改，修改后的配电网络电气接线图及相应的数据保存到数据文件；

所述的配电网网络拓扑分析子模块，从配电网络电气接线图中读取各个图元以及图元之间的连接关系信息，对配电网络进行拓扑分析，拓扑分析的结果存入数据文件，以便需要时调用；

所述设备参数与属性设置子模块，设置配电网络电气接线图中的电气设备的属性和参数，所有设置的结果都保存到数据文件；

所述配电网网络拓扑分析子模块，负责进行拓扑分析，采取深度和广度搜索算法进行拓扑搜索，包括动态拓扑分析和静态拓扑分析两方面的内容，实现图论的数学计算，拓扑分析的结果通过数据输入和输出模块存入数据文件。

所述供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块、综合指标生成模块，进行潮流计算，具体是：分别利用牛顿法、PQ解耦法和直流潮流法计算电力系统潮流，在计算中采用了支路分裂、节点编号优化、稀疏存储和快速前代回代方法，具有很快的计算速度，潮流计算的结果通过数据输入和输出模块存入数据文件。

所述供电可靠性指标生成模块，采用故障遍历的方法，根据设备的属性设定故障类型(如一台或两台设备，包括变压器、母线、电缆、断路器等同时短路、开路或检修等情况)，然后对每种预想事故和故障类型求取相应的故障范围，通过故障修正程序进行可操作恢复供电区域和不可操作恢复供电区域的划分，最后通过得到的故障列表计算配电网可靠性指标。所述配电网可靠性指标包括如下六种：配电网正常供电概率、配电网故障频次、配电网故障平均时间、配电网电量不足期望值、配电网停电损失、负荷点停电指标。

所述供电能力指标生成模块，首先通过数据输入和输出模块调用数据文件中的潮流计算数据，然后再结合设备参数与属性数据计算配电网供电能力指标，所述配电网供电能力指标是衡量配电网结构是否合理的重要指标，用来具体评价配电网供电能力和输配电传送能力匹配情况，包括如下五种：变电站主变压器容载比、线路负载率、供电区域容载比、线路供电能力不足比例、线路及变电站传送能力不匹配比例。

所述供电质量指标生成模块，首先通过数据输入和输出模块调用数据文件中的潮流计算数据，然后再结合设备参数与属性数据计算配电网供电质量指标，所述配电网供电质量指标是指电压质量指标，用于衡量配电网规划方案中无功功率配置的合理性，包括如下四种：电压降落、中枢节点电压合格率、节点电压偏移率、配电网电压合格率。

所述短路电流水平指标生成模块，包括三相短路和单相短路两种计算方法，短路点在图形界面上进行选择，并对多个短路点进行短路电流计算，选择其中最严重的短路电流和母线电压，首先通过数据输入和输出模块调用数据文件中的潮流计算数据，然后再结合设备参数与属性数据计算配电网短路电流水平指标，通过分析计算配电网短路电流与短路容量来评价配电网网架结构的合理性、变电站电气主接线形式以及一次电气设备选型的合理性，并为规划方案已执行的电网采取限制短路电流措施提供依据。

所述经济性指标生成模块，负责对规划的经济性进行评估，经济型指标包括：配电网网络损耗评价、电网的投资成本与运行成本、售电收益、投资回报率，其中，配电网网络损耗是通过数据输入和输出模块调用数据文件中的潮流计算数据进行计算得出的；其余3个指标的计算是通过调用数据文件中的经济性参数以及经济性指标生成模块进行计算得出的。

所述综合指标生成模块，在配电网供电可靠性指标、供电能力指标、配电网供电质量指标、短路电流水平指标、经济性指标计算完成，结果存入数据文件之后，利用非线性规划方法，通过计算相应不等式及等式约束的拉格朗日乘子，将评估指标生成模块中的评估指标进行综合，以形成综合指标，计算综合指标，通过成本-效益分析方法将综合指标分为两大类，一是经济性指标，二是可靠性指标，这两种指标形成一个综合的指标体系。

本发明工作时，数据输入和输出模块负责图形界面的数据交互和文件数据交互，其中配电网接线图辨识子模块，将AutoCAD格式的电网规划图直接转化为可编辑、计算的配电网络电气接线图，配电网络图编辑模块对识别后的配电网络图进行添加、删除、移动，设备参数与属性设置模块设置电气接线图中的电气设备属性，配电网网络拓扑分析子模块读取各个图元以及图元之间的连接关系信息，自动对配电网络进行拓扑分析，同时将拓扑分析的结果将存入数据文件，以便需要时调用，文件数据的输入和输出子模块从数据文件读入计算所需的数据，并将其存入数据文件；指标生成模块利用数据文件中的各项数据，分别调用配电网供电可靠性指标生成模块、配电网供电能力指标生成模块、配电网供电质量指标生成模块、配电网短路电流水平指标生成模块、配电网规划的经济性指标生成模块和综合指标生成模块计算各项配电网评估指标，在计算出全部配电网指标后，预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块，调用指标计算结果数据，针对可能发生事故的各种情况，对配电网络规划方案进行分析，并把分析结果存入数据文件，然后自动生成预想事故后果分析报告；最后调用配电网评估指标计算结果查询子模块将各种计算分析结果以及各种指标计算的结果以图表的形式的显示，以便于查询。

本发明具有如下有益效果：本发明的系统能够转换Auto-CAD文件，提供了标准化的图形交换界面，方便规划人员编辑电网接线图；本发明高效、准确地计算配电网规划的各种指标计算并输出结果，耗时最长的可靠性指标计算的时间控制在10分钟以内，潮流计算的时间控制在1分钟以内，其余计算的时间均在数秒之内完成，而且经过与实际数据比对，计算精度满足要求，这就能够大大减少对配电网络规划方案的定量分析，从而能够快速准确地找出规划方案中存在的问题和薄弱环节，为规划方案的修订和执行提供科学依据。

附图说明

图1为本发明实施例结构框图；

图2为本发明实施例可靠性计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例用于284条线路、10个变电站、94个负荷点的配电网规划后评估。

如图1所示，本实施例包括：数据的输入和输出模块、供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块、综合指标生成模块、预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块、配电网评估指标计算结果查询模块，其中：

所述数据的输入和输出模块负责将电网规划方案的数据输入供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、规划的经济性指标生成模块和综合指标生成模块中，并将各计算模块计算出的评估指标结果输出；

所述供电可靠性指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性设定故障类型计算出配电网可靠性指标，并将可靠性指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述供电能力指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性计算出配电网供电能力指标，并将供电能力指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述供电质量指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性设定故障类型计算出配电网供电质量指标，并将供电质量指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述短路电流水平指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性计算出配电网短路电流水平指标，并将短路电流水平指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述规划的经济性指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据计算出配电网的网损率，并根据经济性参数界面中输入的数据计算出经济性指标，并将经济性指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述综合指标生成模块，根据供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块传输到数据的输入和输出模块的数据文件中的指标计算结果数据，计算出综合指标；

所述的配电网评估指标计算结果查询模块，调用数据输入和输出的数据文件中的指标计算结果数据，将拓扑分析和潮流计算的结果以及各种评估指标计算的结果以图表的形式显示，并进行查询；

所述的预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块，调用评估指标计算结果数据，针对可能发生事故的各种情况，对配电网络规划方案进行分析，并把预想事故分析结果存入数据文件，然后自动生成预想事故后果分析报告。

所述的数据输入和输出模块，其数据的交互形式包括图形界面交互和数据文件交互两种，所述图形界面交互以电网的原理接线图为基础，每个图元代表一个电气设备，每个电气设备的属性值、电网的连接关系均在图形界面上进行输入，计算结果也在图形界面上进行显示；所述数据文件交互采用IEEE数据文件格式，包括节点数据文件、支路数据文件、变压器数据文件和电容器数据文件形式，通过文件的读写来进行数据的交互，最终的计算结果也输出并保存在结果文件中。

所述的数据输入和输出模块，包括：配电网接线图辨识子模块、配电网络图编辑子模块、配电网网络拓扑分析子模块、设备参数与属性设置子模块，其中：

所述的配电网接线图辨识子模块，负责将电网规划图直接转化为可编辑、计算的配电网络电气接线图，并对每一个图元进行识别、编号，确定各图元之间的连接关系，转化后的电气接线图和各种连接关系的数据写入数据文件，配电网接线图辨识子模块具备与AutoCAD格式文件进行接口的功能；

所述的配电网络图编辑子模块，对识别后的配电网络电气接线图进行编辑，包括添加、删除、移动和属性修改，修改后的配电网络电气接线图及相应的数据保存到数据文件；

所述的配电网网络拓扑分析子模块，从配电网络电气接线图中读取各个图元以及图元之间的连接关系信息，对配电网络进行拓扑分析，拓扑分析的结果存入数据文件，以便需要时调用；

所述设备参数与属性设置子模块，设置配电网络电气接线图中的电气设备的属性和参数，所有设置的结果都保存到数据文件；

所述配电网网络拓扑分析子模块，负责进行拓扑分析，采取深度和广度搜索算法进行拓扑搜索，包括动态拓扑分析和静态拓扑分析两方面的内容，实现图论的数学计算，拓扑分析的结果通过数据输入和输出模块存入数据文件。

所述供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块、综合指标生成模块，进行潮流计算，具体是：分别利用牛顿法、PQ解耦法和直流潮流法计算电力系统潮流，在计算中采用了支路分裂、节点编号优化、稀疏存储和快速前代回代方法，具有很快的计算速度，潮流计算的结果通过数据输入和输出模块存入数据文件。

所述的供电可靠性指标计算模块，根据设备的属性设定故障类型。故障类型包括变压器、母线、电缆、断路器等同时短路、开路或检修情况，对每种预想事故和故障类型求取相应的故障范围，通过故障修正程序进行可操作恢复供电区域和不可操作恢复供电区域的划分，最后通过得到的故障列表进行配电网可靠性指标计算，所述配电网可靠性指标包括如下六种：配电网正常供电概率、配电网故障频次、配电网故障平均时间、配电网电量不足期望值、配电网停电损失、负荷点停电指标。

所述的配电网正常供电概率指标是指满足一定可靠性准则的配电网在长期运行中，处于可靠工作状态的时间占总运行时间的比例；

所述的电网故障频次指标是指单位时间一年内，配电网由于故障而不满足可靠性准则，结果造成对用户停电或缺电的平均次数，用一年中用户停电的累积次数除以系统供电的总用户数来估计；

所述的配电网故障平均时间指标指单位时间一年内，电网由于故障而不满足可靠性准则，结果造成对用户停电或缺电的平均时间，通过一年中用户遭受的停电持续时间总和除以该年中由系统供电的用户总数来估计；

所述的配电网故障频次指标是指单位时间一年内，配电网由于故障而不满足可靠性准则，结果造成对用户停电或缺电的平均次数。用一年中用户停电的累积次数除以系统供电的总用户数来估计；

所述的用户平均停电持续时间指标是指单位时间一年内，电网由于故障而不满足可靠性准则，结果造成对用户停电或缺电的平均时间。通过一年中用户遭受的停电持续时间总和除以该年中由系统供电的用户总数来估计；

所述的配电网电量不足期望值指标是指单位时间一年内，由于配电网故障而造成电力用户停电或缺电的电量概率平均值；

所述的配电网停电损失指标是指单位时间一年内，由于电网故障造成电力公司因少售电量引起的经济损失以及给配电网用户带来停电损失的赔偿费用和故障设备的维修费，主要用于在电网改造或电网规划中进行可靠性成本-效益分析。

所述的负荷点停电指标是指单位时间一年内，由于电网故障所造成每个负荷点的停电次数以及停电时间和停电量。

如图2所示，是配电网供电可靠性指标生成模块的工作流程图，具体如下：

a)读入原始数据，将原始网络结构按照数据结构中的图论的方法进行保存；

b)对于每个元件，枚举相应的故障事件；

c)从每个变压器深度搜索，得到由故障引起的停电区域，进行故障状态仿真，并区分可恢复和不可恢复供电区域；

d)对于可恢复供电区域中的每个故障事件，通过负荷转移路径分析模块求取转移路径；

e)潮流计算，若潮流不过载，负荷转移成功则进入g)，否则返回d)求取新的负荷转移路径；

f)对可恢复供电区域找不到可恢复的路径，将该故障的可恢复供电区域置空；

g)根据故障后的可恢复供电区域何不可恢复供电区域进行可靠性指标计算；

k)检查故障事件是否枚举完毕，没完成，则进入b)；

1)计算各负荷点和整个配电网的可靠性指标，并输出结果。

所述供电能力指标生成模块，首先调用数据文件中的潮流计算结果，然后再结合设备参数与属性数据计算配电网供电能力指标，所述配电网供电能力指标是衡量配电网结构是否合理的重要指标，用来具体评价配电网供电能力和输配电传送能力匹配情况，包括如下五种：变电站主变压器容载比、线路负载率、供电区域容载比、线路供电能力不足比例、线路及变电站传送能力不匹配比例。

所述供电质量指标生成模块，首先调用数据文件中的潮流计算结果，然后再结合设备参数与属性数据计算配电网供电质量指标，所述配电网供电质量指标是指电压质量指标，用于衡量配电网规划方案中无功功率配置的合理性，包括如下四种：电压降落、中枢节点电压合格率、节点电压偏移率、配电网电压合格率。

所述短路电流水平指标生成模块，首先调用数据文件中的潮流计算结果，然后再结合设备参数与属性数据计算子模块计算配电网短路电流水平指标，通过分析计算配电网短路电流与短路容量来评价配电网网架结构的合理性、变电站电气主接线形式以及一次电气设备选型的合理性，并为规划方案已执行的电网采取限制短路电流措施提供依据。

所述经济性指标生成模块，负责对规划的经济性进行评估，经济型指标包括：配电网网络损耗评价、电网的投资成本与运行成本、售电收益、投资回报率，其中，配电网网络损耗评价的计算是通过调用数据文件中的潮流计算结果计算得出的，其余3个指标的计算是通过调用数据文件中的经济性参数进行计算得出的。

所述综合指标生成模块，在配电网供电可靠性指标、供电能力指标、配电网供电质量指标、短路电流水平指标、经济性指标计算完成，结果存入数据文件之后，通过调用数据文件中的各类指标的计算结果，利用非线性规划方法，通过计算相应不等式及等式约束的拉格朗日乘子，将评估指标生成模块中的评估指标进行综合生成综合指标，通过成本-效益分析方法将综合指标分为两大类，一是经济性指标，二是可靠性指标，这两种指标形成一个综合的指标体系。

本实施例工作时，配电网接线图辨识子模块将AutoCAD文件读入，根据图元所在的图层和形状识别成变电站、负荷点、线路各种元件，并对每一个图元进行识别、编号，确定各图元之间的连接关系，从而将其转化成一个可编辑、计算的配电网络电气接线图，转化后的电气接线图和各种连接关系的数据写入数据文件，然后利用配电网络图编辑子模块对识别后的配电网络电气接线图进行添加、删除、移动，对因AutoCAD文件绘制问题产生的各种错误进行手工纠正，或者根据规划滚动修正进行更改，设备参数与属性设置模块用来设置配电网络电气接线图中的电气设备属性，在本实例中，所有284条线路均为YJV3×400(35KV)电缆线路；所有10个变电站均为三母四分段接线方式；所有94个负荷点的负荷数据从EXCEL表格读入，修改后的电气接线图和各种图元的数据写入数据文件。在进行配电网络拓扑分析时，首先由文件数据的输入和输出子模块从数据文件中将计算所需的数据读入计算机内存，然后配电网网络拓扑分析子模块从计算机内存中读取各个图元以及图元之间的连接关系信息，自动对配电网络进行拓扑分析，完成之后将拓扑分析之后的结果将存入数据文件，以便需要时调用；在进行潮流计算时，也是首先由文件数据的输入和输出子模块从数据文件中将计算所需的拓扑数据和图元数据读入计算机内存，然后计算配电网络潮流，计算完成之后将潮流计算的结果存入数据文件。计算评估指标时，文件数据的输入和输出子模块也会首先从数据文件中将计算所需的数据读入计算机内存，然后调用相应指标计算的模块进行计算，计算完成之后结果存入数据文件。在可靠性指标计算、供电能力指标计算、供电质量指标计算、短路电流水平指标计算、经济性指标计算都完成之后，根据上述五种指标计算的结果，进行综合指标计算，计算完成之后结果存入数据文件。预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块，利用文件数据的输入和输出子模块调用评估指标计算结果数据，针对可能发生事故的各种情况，对配电网络规划方案进行分析，生成事故分析，并把预想事故分析结果存入数据文件，然后自动生成预想事故后果分析报告，配电网指标计算结果查询子模块将各种计算分析结果以及各种评估指标计算的结果以图表的形式的显示，以便于查询。

本实施例能够转换Auto-CAD文件，提供了标准化的图形交换界面，方便规划人员编辑电网接线图；另外，本实施例能够高效、准确地计算配电网规划的各种指标计算并输出结果，对于10个变电站，94个负荷点规模的配电网络，耗时最长的可靠性指标计算的时间控制在10分钟以内，潮流计算的时间控制在1分钟以内，其余计算的时间均在数秒之内完成，而且经过与实际数据比对，计算精度满足要求。

Claims (10)

1.一种配电网规划方案辅助决策系统，其特征在于，包括：数据的输入和输出模块、供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块、综合指标生成模块、预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块、配电网评估指标计算结果查询模块，其中：

所述数据的输入和输出模块负责将电网规划方案的数据输入供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、规划的经济性指标生成模块和综合指标生成模块中，并将各计算模块计算出的评估指标结果输出；

所述供电可靠性指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性设定故障类型计算出配电网可靠性指标，并将可靠性指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述供电能力指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性计算出配电网供电能力指标，并将供电能力指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述供电质量指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性设定故障类型计算出配电网供电质量指标，并将供电质量指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述短路电流水平指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据文件中的设备的属性计算出配电网短路电流水平指标，并将短路电流水平指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述规划的经济性指标生成模块，根据数据的输入和输出模块的数据计算出配电网的网损率，并根据经济性参数界面中输入的数据计算出经济性指标，并将经济性指标传输到数据的输入和输出模块的数据文件中；

所述综合指标生成模块，根据供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块传输到数据的输入和输出模块的数据文件中的指标计算结果数据，计算出综合指标；

所述的配电网评估指标计算结果查询模块，调用数据输入和输出的数据文件中的指标计算结果数据，将拓扑分析和潮流计算的结果以及各种评估指标计算的结果以图表的形式显示，并进行查询；

所述的预想事故分析及显示预想事故后果分析报告模块，调用评估指标计算结果数据，针对可能发生事故的各种情况，对配电网络规划方案进行分析，并把预想事故分析结果存入数据文件，然后自动生成预想事故后果分析报告。

2.根据权利要求1所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述的数据输入和输出模块，包括：配电网接线图辨识子模块、配电网络图编辑子模块、设备参数与属性设置子模块、文件数据的输入和输出子模块，其中：

所述的配电网接线图辨识子模块，负责将电网规划图直接转化为可编辑、计算的配电网络电气接线图，并对每一个图元进行识别、编号，确定各图元之间的连接关系，转化后的电气接线图和各种连接关系的数据写入数据文件，配电网接线图辨识子模块具备与AutoCAD格式文件进行接口的功能；

所述的配电网络图编辑子模块，对识别后的配电网络电气接线图进行编辑，包括添加、删除、移动和属性修改，修改后的配电网络电气接线图及相应的数据保存到数据文件；

所述设备参数与属性设置子模块，设置配电网络电气接线图中的电气设备的属性和参数，所有设置的结果都保存到数据文件；

所述的文件数据的输入和输出子模块，从数据文件读入数据，并将计算结果输出到数据文件中，输出文件自动保存为EXCEL文件格式。

3.根据权利要求1所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述配电网网络拓扑分析子模块，负责进行拓扑分析，采取深度和广度搜索算法进行拓扑搜索，包括动态拓扑分析和静态拓扑分析两方面的内容，实现图论的数学计算，拓扑分析的结果通过数据输入和输出模块存入数据文件。

4.根据权利要求1所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述供电可靠性指标生成模块、供电能力指标生成模块、供电质量指标生成模块、短路电流水平指标生成模块、经济性指标生成模块、综合指标生成模块，进行潮流计算，具体是：分别利用牛顿法、PQ解耦法和直流潮流法计算电力系统潮流，在计算中采用了支路分裂、节点编号优化、稀疏存储和快速前代回代方法，具有很快的计算速度，潮流计算的结果通过数据输入和输出模块存入数据文件。

5.根据权利要求1或4所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述供电可靠性指标生成模块，根据设备的属性设定故障类型，然后对每种预想事故和故障类型求取相应的故障范围，通过故障修正程序进行可操作恢复供电区域和不可操作恢复供电区域的划分，最后通过得到的故障列表进行配电网可靠性指标计算，所述配电网可靠性指标包括如下六种：配电网正常供电概率、配电网故障频次、配电网故障平均时间、配电网电量不足期望值、配电网停电损失、负荷点停电指标。

6.根据权利要求1或4所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述供电能力指标生成模块，首先计算电力系统潮流，然后再结合数据文件中的设备参数与属性数据计算配电网供电能力指标，所述配电网供电能力指标是衡量配电网结构是否合理的重要指标，用来具体评价配电网供电能力和输配电传送能力匹配情况，包括如下五种：变电站主变压器容载比、线路负载率、供电区域容载比、线路供电能力不足比例、线路及变电站传送能力不匹配比例。

7.根据权利要求1或4所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述供电质量指标生成模块，首先计算电力系统潮流，然后再结合数据文件中的设备参数与属性数据计算配电网供电质量指标，所述配电网供电质量指标是指电压质量指标，用于衡量配电网规划方案中无功功率配置的合理性，包括如下四种：电压降落、中枢节点电压合格率、节点电压偏移率、配电网电压合格率。

8.根据权利要求1或4所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述短路电流水平指标生成模块，计算电力系统潮流，然后再调用短路电流生成模块计算配电网短路电流水平指标，通过分析计算配电网短路电流与短路容量来评价配电网网架结构的合理性、变电站电气主接线形式以及一次电气设备选型的合理性，并为规划方案已执行的电网采取限制短路电流措施提供依据。

9.根据权利要求1或4所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述规划的经济性指标生成模块，负责对规划的经济性进行评估，经济型指标包括：配电网网络损耗评价、电网的投资成本与运行成本、售电收益、投资回报率，其中，配电网网络损耗评价的计算是通过首先调用数据文件中潮流计算的结果，再进行计算得出的，其余3个指标的计算是通过调用数据文件中的经济性参数以及经济性计算子模块进行计算得出的。

10.根据权利要求1或4所述的配电网规划方案辅助决策系统，其特征是，所述综合指标生成模块，在配电网供电可靠性指标、供电能力指标、配电网供电质量指标、短路电流水平指标、经济性指标计算完成，结果存入数据文件之后，通过调用基础算法模块中的成本-效益分析子模块，再计算综合指标，通过成本-效益分析方法将综合指标分为两大类，一是经济性指标，二是可靠性指标，这两种指标形成一个综合的指标体系。

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