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及学位论文选题报告学院：自动化学院专业：控制科学与工程研究生：黄大伟学位类别：学历硕士指导教师：段其昌入学年月：2008-09-10重庆大学研究生院年月日（导师未审核，打印无效）一、论文选题报告（申请时间： 2010年01月08日）论文题目：基于Google Earth和MATLAB的电网规划辅助决策平台的应用研究研究方向：控制科学与工程课题来源：自拟合同编号：经费数（万元）：0.0题目类型：应用研究自选报告内容：1.文献综述国内外现状 随着中国经济的持续发展和人民生活水平的提高，对电力需求呈上升趋势，虽然我国的电力工业发展迅速，但仍有缺电断电现象。在配电网规划方面，我国的配电系统与世界其他发达国家相比，发展起步较晚，发展水平较低，建设相对落后。城市配电网，特别是老的城市配电网，已或多或少滞后于城市的经济发展，成为制约城市发展的瓶颈。我国电网投资不到电源投资的一半，且配电网投资又小于输电网投资。与发达国家相比，我国的配电网建设相对落后。目前，我国配电网的发展还存在一些普遍性问题，如网架结构薄弱、电力设备陈旧、事故率高、线路过载、可靠性差、电压质量低等。近年来，基于规划理论和电子计算机应用的技术经济评价方法，具有更加准确全面的特点，其推荐方案的优越性更加可信，同时还能对各种不确定因素的影响进行快速的灵敏度分析，使规划成果具有更高的参考价值。课题学术和实用意义传统的电网规划主要是通过手工计算来对各个方案进行比较。这种方法是在经验的基础上进行计算的，由规划人员根据经验提供几个可行的方案，再对这几个方案进行技术经济比较，选择出相对经济最优的方案。但是，参加比较的方案由于是规划人员根据经验提出来的，不一定能包括客观上的最优方案，因此传统的电网规划具有一定的主观性和局限性，已不能满足现代电力系统的要求。随着计算机技术的迅速发展，人工智能方法的深入研究以及地理信息系统的广泛应用，为配电网管理自动化带来了生机，也为配网规划研究提供了契机，地理信息系统(GIS)作为一种新的信息管理平台，以其强大信息处理功能、空间分析功能和可视显示功能，越来越成为解决各方面问题的有力工具，基于GIS的电网规划技术研究也成为广大电力规划设计工作者热衷的课题。Google公司推出Google Earth软件提供各种精度的RS卫星影像，支持3D模型的构建与展示，并提供GPS数据展现功能，有效集成3S技术(GIS, GPS, RS)，是当前GIS技术的完美应用。同时，在电网规划方案的设计阶段不可避免的涉及繁多复杂的矩阵运算，而Math Works公司开发的风靡全球强大的矩阵运算工具MATLAB可以充分发挥其作用。建立基于Google Earth和MATLAB为平台的电网规划系统，不仅能够利用Google Earth提供的卫星影像资源更加形象的展现电网规划相关信息，而且能够利用MATLAB快速获得电网规划方案的结果。既节约系统开发成本、缩短开发周期、提高工作效率，又最大限度地提高规划质量，满足现代化电网建设的必然要求，具有重大的现实意义。（导师未审核，打印无效） 2.课题研究目的、内容、技术路线研究目的电网规划是电力系统总体发展规划的重要组成部分，一个可行的电网规划方案必须能满足未来电力市场对电网容量的要求，保证电网运行的可靠性，同时还要考虑经济成本。在对电力系统进行分析中，评估各种规划方案和不确定因素的影响，掌握电网规划的研究方法及特点，科学地完成电网规划工作，提高供电质量、供电的安全和可靠水平，合理有效地利用资金和节能降耗，合理地进行规划以取得最大的社会效益和经济效益。此辅助决策平台要达到的主要目的有：(1)在可视化的管理基础上进行的电网规划设计；(2)不同供电范围的现状分布图，各类电网设备信息、特殊区域信息、电网在建与规划分布图等相关信息；(3)提供操作简单、方便，功能齐全的电网规划辅助设计工具，独立的设计图层，共享的带地理背景的电网规划信息发布；(4)为设计提供辅助设计手段，对线路路径、所址选择等进行优化，提高设计工作效率和可靠工程量估算。研究内容本文主要是开发一个基于Google Earth和MATLAB的电网规划辅助决策平台，该系统能够在地理信息系统的基础上，为决策者提供一个合理的配电网规划的平台，该系统能够提供人性化的界面，具有地图管理功能并能够运用蚁群算法、遗传算法等人工智能方法对待建电网快速的进行规划，该系统将智能优化算法和地理信息系统融入到配电网规划中，从而使工作人员摆脱繁重的规划计算和繁琐的方案决策过程。在规划管理中，首先要根据历史负荷数据和预测算法进行负荷预测，在此基础上进行规划设计选择出最优的变电站个数和位置，再根据变电站和待建线路的分布情况规划出最优的布线结构以提高供电可靠性和电能质量，评判最优的标准为配电网辐射状分布和电压降是否符合要求，最后结合先进的地理信息系统，把地理信息系统和电网规划有机的结合起来。技术路线1.使用.NET 或JAVA构建用户交互界面, Google Earth 提供的COM API接口实现电网规划模型的可视化2.建立MATLAB计算引擎服务器对电网规划的算法进行实时仿真，快速输出结果3.利用数据库技术保存数据，提供历史数据的查询（导师未审核，打印无效） 3.创新之处与拟解决的关键问题创新之处1.摒弃了传统电网规划应用程序中算法的仿真和计算与应用程序紧密耦合的做法，建立MATLAB计算引擎服务器，将仿真和计算独立出来。2.避免了传统电网规划应用程序使用C/C+语言不擅长矩阵计算的弊端，充分发挥MATLAB数据结构的优势，减少了矩阵计算编程难度，极大提高了计算效率。3.构建了功能相对独立的软件层次架构，使得电网规划设计人员、系统维护管理人员、系统设计人员集中精力，各司其职，更高效的工作。4.提供了丰富的接口，便于扩展，满足分布式应用的需求。跨平台的语言特性使得移植更加方便，简单，灵活。拟解决的关键问题1.电网规划模型的改进，算法的优化2.多种开发语言的交互和数据结构的转换4.预期目标1.实现电网规划工作的可视化和智能化，从而提高电网规划工作的科学合理性和自动化程度，有力地改善规划效率。2.实现数据的共享和管理，方便数据的查询和分析。（导师未审核，打印无效） 5.可行性论证本课题研究的是基于Google Earth和MATLAB的电网规划辅助决策平台。首先收集资料电网规划相关资料，认真总结。充分借鉴国内外先进技术经验，进行方案分析、论证及系统结构设计。在建立系统模型并优化的基础上，采用MATLAB作为计算引擎服务器，Windos2003/Linux作为系统服务器，选择#、C/C+或者Java作为开发语言，调用Google Earth COM API函数实现各系统的功能模块，并实现数据库服务器SQL2005/My SQL的搭建与配置，应用面向对象的技术，使系统维护简单，管理方便，具有很好的可移植性、健壮性、扩展性、灵活性。（导师未审核，打印无效） 6.参考文献1Escobar Z, Antonio H. , Romero, Rubn A., Gallego R, Ramn A. 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