电网调度操作票智能辅助决策系统的设计与研究

摘要

操作票系统已经广泛应用在生产一线，目前的操作票系统基本上均能满足开票、防误校验、培训和管理等功能，但在智能性方面还有待提高，主要体现在发生负荷失电时，如何在开票过程中尽量避免重要负荷失电，仍缺乏有效的处理方法。因此，操作票系统的智能开票问题仍然需要进一步研究。本文围绕这一问题，从安全校验和失电处理两方面展开研究工作。
　　本文首先在原有操作票系统平台上，根据模块集成方法增加了最优潮流计算功能模块和失电处理功能模块。最优潮流模块采用内存共享的方式实现和主程序的连接；失电处理模块通过调用开票功能实现将恢复方案添加到操作票中，从而完善了系统的功能，提高了开票的智能性。
　　接着依据操作票系统数据模型，开发了用于安全校验的最优潮流计算功能模块的程序。通过比较各种最优潮流算法的优缺点，从可靠性和计算速度两方面，最终选择了内点法作为最优潮流功能模块的核心算法。根据操作票系统各模块之间共享的数据结构，建立最优潮流相应的数学模型，对算法进行了推导说明，采用 Visual Studio作为开发工具，利用C语言便捷的内存访问机制，实现了最优潮流计算软件程序。
　　然后针对由于调度不周而造成的负荷失电情况，设计了失电处理总体方案。深入研究配网故障恢复方法并结合操作票系统电网资源模型特点，引入电气岛的概念进行电网拓扑分析；提出一种基于距离向量的失电孤岛供电路径搜索算法；调用最优潮流模块对供电方案进行校验。之后对供电方案按照网损最少和操作步骤最少分别进行方案排序，供调度员选择，自动将恢复方案转换成操作序列，调用开票功能，形成操作项插入到操作票中，在实际电网操作过程中减少负荷损失，提高供电可靠性。
　　最后将系统应用于实际工程项目，并对所开发的最优潮流计算功能和失电处理功能进行了测试。根据实际用户调配合一的特殊调度方式所开发的一体化全网智能防误操作票系统已在现场投入运行，效果表明系统出票正确率能够达到100％；同时采用 IEEE标准系统为基础数据对最优潮流计算和失电处理功能进行了测试，测试结果表明，所开发的功能模块有助于提高操作票系统的智能性。

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第1章 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 操作票系统研究现状

1.3 本文的主要工作

第2章 系统总体方案的设计

2.1 引言

2.2 系统总体结构

2.3 操作票系统总体功能

2.4 本章小结

第3章 最优潮流计算模块的开发

3.1 引言

3.2 最优潮流算法比较

3.3 内点法原理

3.4 数学模型及相关公式推导

3.5 软件程序开发

3.6 本章小结

第4章 失电处理模块的设计

4.1 引言

4.2 失电处理总体设计方案

4.3 基于距离向量的失电孤岛供电路径搜索

4.4 系统接口

4.5 本章小结

第5章 系统应用及功能测试

5.1 引言

5.2 系统开票测试

5.3 最优潮流功能测试

5.4 失电处理功能测试

5.5 本章小结

第6章 结论及展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的项目情况

致谢

附录

1 内点法相关表达式

2 IEEE标准测试系统数据