基于GIS的城市电网计算机辅助规划系统的研究

摘要

城市电网规划是电网发展的一个重要环节，同时它又是一项复杂的系统工程。城网规划工作具有规模大、不确定因素多、涉及领域广的特点，仅仅依靠人工经验进行规划已经远远不能满足现代电网规划的要求。 将地理信息系统（ Geographical Information System，简称GIS）平台引入城市电网规划，能够极大地方便规划数据的收集和管理，使规划工作更为直观可视化，提高规划人员的工作效率。本文研究和开发基于GIS 的城市电网计算机辅助规划系统，目标在于将GIS 与城市电网规划工作相结合。不仅减轻规划设计人员的工作强度，而且可以从整体上提高电网规划的科学决策水平，对于电网发展具有重要的学术和现实意义。 本文在分析研究城市电网特点及其规划工作的实施步骤的基础上，基于MapInfo Professional 技术构建了适用于电网规划的GIS 平台。以VB 和GIS 组件—— MapX 为开发工具，解决了电网空间数据与属性数据的关联问题，设计并实现了一个城市电网计算机辅助规划系统，并提出了详细的变电站规划推理规则和流程。不仅考虑对已有变电站的增容扩建，而且还考虑新建变电站的规划选址。在选址优化模型的设计上，考虑到了城市电网负荷复杂多样的特点以及决策者追求目标的不同，编辑了四种基于不同目标的数学优化模型。该系统包含了电网信息数据库、规划模型库、规划规则知识库和地图图形库。系统设计了变电站规划、网络规划等多个规划功能模块，各模块遵循规划流程通过系统命令实现了有序运行。 本文系统地介绍了基于GIS 的城市电网计算机辅助规划系统的基本设计原理和实现方案。其中，变电站的智能规划是本文重点研究的内容。 通过组件式GIS 技术、面向对象技术和智能技术的结合实现了图形系统、数据库系统和规划系统的集成一体化，实现了规划工作的可视化、智能化，显著地改善了规划设计效率，整体上提高了规划水平。通过规划实例，表明了采用本辅助系统进行电网规划的高效性和科学性。