地理信息体系视角下电力可视化监管体系设想与实现

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1、地理信息体系视角下电力可视化监管体系设想与实现第一章绪论1.1项目背景电力企业的根本任务是保障电力安全可靠供应，满足经济社会发展和人民生活的需要。电力需求是指供电区域范围内的用户对电力的实际需求量。影响电力需求因素很多，包括政治、社会、经济、自然、科技等，一般认为GDP、电价、气温对电力需求影响最大。随着经济社会的不断发展，我国的用电结构发生着深刻的变化。如：空调负荷和用电量不断提高，居民生活和商业用电量迅速增长等。研究电力需求变化规律，合理选择预测方法，可以充分掌握本地区负荷和用电量变化情况，正确更好地把握新时期

2、电力需求的特点和发展趋势，为电力企业的生产经营活动提供决策依据，也可以更好为电网建设提供决策依据，从而为经济社会提供安全、经济、可靠的电力保障。目前对电力需求规律的表达方法以文字叙述、图表为主，在此基础上，利用地理信息系统等先进技术描述电力需求规律，可以更清晰地描述电力需求的地理分布特征，为决策提供依据。1.2电力需求研究现状电力需求的研究可以分为中长期研究和短期研究两类。中长期研究主要着眼于保障电力系统长期可靠供电能力，短期研究则主要着眼于保障电力系统安全稳定经济运行。本文属中长期研究范畴。电力需求评价可按行业、

3、电压等和区域级分别进行。可视化区域用电需求评价是指利用从外部系统数据库提取的数据，按照区域闭合的要求，针对单个供电区域汇总计算用电需求。而且在此基础上，利用电子地图进行全部供电区域用电需求的可视化显示，其结果将体现需求密度的形式和特征。按同样原理，也可以评价分析其它区域电力需求规律，如：根据各个供电区域的用电数据和经济数据，计算单位电量的GDP产值；根据分类用户用电量和总用电量，计算分类用户用电量占比；根据各个供电区域人口数据和用电量，计算人均用电量等；根据各个供电区域配电变压器容量和用电量，计算配电变压器载容比。

4、空间电力需求研究可以描述当前和未来电力需求的空间分布，即不仅可以描述当前电力需求量以及预测其量的变化情况，而且还可以进一步具体指出电力需求及其增长规律的地理特征。电力需求研究需要大量的数据，目前电网数据分散在不同的部门，准确、完整、方便地从外部数据源提取数据，实现数据共享，对电力需求研究显得尤为重要。一般认为，发达国家的电力需求规律研究始于20世纪中叶，随着指数平滑法、移动平均法、回归法等预测方法的提出，80年代以后中长期电力需求理论研究开始兴起。20世纪90年代以来，我国电力需求研究工作逐步得到重视和加强。林伯强

5、利用宏观经济学和计量经济学方法上建立了一个中国电力长期需求评价预测模型，经过研究认为国内生产总值（GDP）、经济结构变化、人口增长、电价及效益改进等因素对我国电力需求影响最大。黄超等人利用格兰杰因果关系和误差纠正模型，定量解析我国电力发展和经济增长存在的关系，指出电力短缺将会对经济发展产生极大影响，而经济增长对电力需求增长并不是绝对因素，即电力需求是经济增长的单向格兰杰因素。史玉波通过研究国内生产总值（GDP）与用电量关系以及电力发展与经济发展的关系，认为重工业用电量迅速增长是近年来我国电力需求快速增长的主要原因。

6、刘顺达则认为，今后一个时期，随着经济社会的迅速发展，我国的空调用电量等将迅速增长，城乡居民生活用电量比重将持续上升。李晓梅等人进一步研究认为气候温度是影响冬、夏季电力需求的主要因素。目前经常使用的电力需求研究方法有十余种，分为定性方法和定量方法两大类。定性方法包括：头脑风暴法、专家会议法、德尔菲法等。定量方法包括：弹性系数法、产业产值单耗法、负荷密度法、指数平滑法、时间序列法、神经网络法、回归法、移动平均法、弹性系数法、灰色预测法等等。第二章相关技术2.1基于地理信息系统的决策支持系统决策支持系统最早由美国人Sco

7、ttMorton等在70年代初提出。决策支持系统主要是借助数据、模型和知识为管理者提供分析问题、建立模型和模拟决策的环境，帮助管理者以人机交互方式提高决策水平和质量。以数据仓库技术（Dataining，简称DM）技术为基础的决策支持系统体系架构见图2-1。它们可以综合运用，也可以单独运用，以发挥相应部分的作用。D擅长知识自动发现。地理信息系统自２０世纪６０年代产生以来，应用日趋深化和广泛，目前已经基本成熟。GIS是以计算机软、硬件为支撑，采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术，基于电子地图对物体空间数据及数据属

8、性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示。GIS系统包括硬件、应用软件、空间数据库和管理人员等组成部分。GIS系统能够实时采集、修改和更新地理空间数据和属性信息，并对地理信息进行数据处理，为决策者提供可视化服务。决策支持系统与GIS系统融合，就发展成基于GIS的决策支持系统。地理信息系统在电力系统部分应用。已有见图2-6所示。GIS系统可以完成属性数据和空间