基于對(duì)象的電網(wǎng)規(guī)劃模型的分析與實(shí)現(xiàn)

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1、北方I：業(yè)大學(xué)碩十學(xué)位論文I引言1．1課題背景和意義隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力負(fù)荷的增長(zhǎng)明顯加快，原有的電網(wǎng)，尤其是城市電網(wǎng)還存在的主要問題如下：部分電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，安全穩(wěn)定問題仍較突出，一些輸變電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間重負(fù)荷運(yùn)行、部分老舊設(shè)備仍在使用，部分地區(qū)單變、單線較多，輸電斷面瓶頸、無功補(bǔ)償不足、短路電流過大、電磁環(huán)網(wǎng)等安全穩(wěn)定問題突出，這種局面的造成很大程度上是因?yàn)闆]有合理的規(guī)劃和評(píng)估電網(wǎng)運(yùn)行狀況而引起的。而且中國(guó)電力發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入大電網(wǎng)、大機(jī)組、高電壓、高自動(dòng)化的階段，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性明顯增加。重要用戶、

2、重要場(chǎng)所等應(yīng)急電源的規(guī)劃、建設(shè)和管理問題仍不夠規(guī)范11]。因此為了近期滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的要求和提高供電可靠性，遠(yuǎn)期能夠合理規(guī)劃現(xiàn)狀網(wǎng)，基于現(xiàn)狀網(wǎng)進(jìn)行城市電網(wǎng)規(guī)劃已成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。雖然隨著城市電網(wǎng)信息化的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)有關(guān)城市電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)的研究也不少，但是大多數(shù)都是基于具體的功能而創(chuàng)建的系統(tǒng)，針對(duì)不同的電力機(jī)構(gòu)關(guān)注的對(duì)象不同，因此各電力機(jī)構(gòu)擁有自己的數(shù)據(jù)模式、數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)不合理、數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象很常見。各個(gè)系統(tǒng)問的通用性很差，于是形成了電力部門之間擁有許多相互隔離的系統(tǒng)，在業(yè)務(wù)運(yùn)作過程中，用戶常常

3、需要不斷地在系統(tǒng)間切換、重復(fù)錄入數(shù)據(jù)，造成工作效率低下、數(shù)據(jù)一致性差等一系列問題，形成“信息孤島”[251。而以往的解決方案要么是基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的系統(tǒng)互聯(lián)，要么基于中心數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)集成，雖然這兩種方式都能暫時(shí)建立系統(tǒng)間的簡(jiǎn)單互聯(lián)，但是隨著應(yīng)用系統(tǒng)的不斷增加，數(shù)據(jù)庫對(duì)數(shù)據(jù)的分配也成了瓶頸，不僅增加了開發(fā)的工作，而且系統(tǒng)維護(hù)也困難㈣。為了改善這種現(xiàn)狀，要想真J下實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì)，必須首先考慮城市電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)的統(tǒng)一描述問題，即數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化問題。針對(duì)上述城市電網(wǎng)的現(xiàn)狀，這就需要有一個(gè)公共的數(shù)據(jù)

4、標(biāo)準(zhǔn)來表示數(shù)據(jù)，并且需要提供公共接口規(guī)范來滿足不同應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交換。北方I：業(yè)人學(xué)碩十學(xué)佛論文這樣才能解決“信息孤島”問題，實(shí)現(xiàn)真正的信息開放。然而迄今為止，城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域內(nèi)仍舊沒有一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，本課題將面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)應(yīng)用于城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域內(nèi)，致力于研究該領(lǐng)域的對(duì)象模型，為實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域內(nèi)信息標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化奠定了基礎(chǔ)，具有較大的科研和應(yīng)用價(jià)值。該模型的提出，以新的有效的解決方案來彌補(bǔ)以往的不足，解決了一個(gè)統(tǒng)一模型的問題。以后再開發(fā)任何城市電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)時(shí)將以此模型為基礎(chǔ)，使創(chuàng)建

5、的系統(tǒng)實(shí)用性更強(qiáng)。已有的電網(wǎng)系統(tǒng)也將按照該模型擯棄不合理部分，保證數(shù)據(jù)一致性。基于對(duì)象的電網(wǎng)規(guī)劃模型的研究將彌補(bǔ)城市電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)規(guī)范化的空缺，全面推動(dòng)城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域的發(fā)展。1．2課題來源及研究目標(biāo)課題來源于對(duì)城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域內(nèi)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的迫切要求，電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)通過科學(xué)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的合理和適時(shí)配置，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性和可持續(xù)發(fā)展的能力，能夠有效避免規(guī)劃城市的電網(wǎng)在未來10～20年內(nèi)重復(fù)改造，從而使有限的投資可以發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益【8I。城市電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)象模型的研究與實(shí)現(xiàn)，需要考慮電

6、網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域涉及到的所有數(shù)據(jù)、以及各種業(yè)務(wù)模型。本課題將為電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化提供一個(gè)有效的參考模型，并根據(jù)此模型，實(shí)現(xiàn)通用接口規(guī)范，便于數(shù)據(jù)共享與維護(hù)。本課題根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目的需要在深入分析電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)模型的基礎(chǔ)上，將整個(gè)電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)分類，對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整，擯棄不合理的地方，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣分析，對(duì)其中的共性問題，提出解決辦法，采用一種基于策略與模式的面向?qū)ο蠼７椒?，利用統(tǒng)一建模語言UML(UnifiedModelingLanguage)來建立城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域內(nèi)的通用對(duì)象模型，并實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證基于該對(duì)象

7、模型的電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)通用接口規(guī)范。為城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的問題提供一個(gè)新的解決方案，向電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化靠攏。1．3論文的工作和組織情況論文在對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)需求深入研究的基礎(chǔ)上，通過對(duì)大量的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)2北方1：業(yè)人學(xué)碩十學(xué)位論文據(jù)的采集、抽象、分析，建立了城市電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)象模型，并實(shí)現(xiàn)了基于此對(duì)象模型的通用函數(shù)接口。論文的貢獻(xiàn)之處在于：將一種應(yīng)用策略和模式劃分對(duì)象模型組件的面向?qū)ο蠼７椒☉?yīng)用到城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域，并建立該領(lǐng)域內(nèi)的對(duì)象模型，該對(duì)象模型涵蓋了電網(wǎng)規(guī)劃涉及到的所有數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)

8、象模型的通用函數(shù)接口，使不同電力部門之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，各電力部門僅僅提供少許參數(shù)就可獲得所需要的大量數(shù)據(jù)。為城市電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域提供了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化參考，促進(jìn)了該領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)規(guī)范化進(jìn)程。況。論文結(jié)構(gòu)如下：第一章引言，介紹了課題的背景、意義、來源、研究目標(biāo)和論文的組織情第二章面向?qū)ο蠼＠碚摶A(chǔ)，介紹了面向?qū)ο蠼＠碚摶A(chǔ)，包括面向?qū)ο蟮幕舅枷搿⒔Ｄ康?、建模技術(shù)以及面向?qū)ο蟾鞣N建模方法的比較。第三章基于策略和模式的面向?qū)ο蠼?，綜合各種面向?qū)ο蠼７椒?，介紹了一種應(yīng)用策略