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基于蚁群算法和元胞自动机的配电网空间负荷预测

作　者: 邓景云
导　师: 周湶
学　校: 重庆大学
专　业: 电气工程
关键词: 空间负荷预测元胞自动机蚁群算法转换规则分类规则挖掘
分类号: TM715
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 167次
引　用: 2次
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内容摘要

配电网空间负荷预测是配电网规划的基础,不仅要预测未来负荷的量,而且要提供负荷增长的位置信息,即未来负荷的空间分布。因此,空间负荷预测对合理地进行配电网规划具有重要的指导意义。本文对影响空间负荷预测的相关因素进行了分析,构建了基于元胞自动机的空间负荷预测模型,研究了基于蚁群算法和元胞自动机的配电网空间负荷预测方法。论文的主要内容如下:在对空间负荷预测过程中相关因素进行分析的基础上,得到影响空间负荷预测方法的复杂度及预测结果精度的主要因素为:小区划分方法、小区面积、同时率和负荷曲线、预测方法流程等。针对用地仿真法用于空间负荷预测中用地类型演化过程难以进行模拟的问题,利用元胞自动机具有时空动态性和局部性的特点,构建了基于元胞自动机的空间负荷预测模型,用以模拟小区用地类型演化,并对电力负荷元胞进行了划分和定义,为空间负荷预测的实现奠定了基础。针对元胞自动机实际应用中转换规则难以获取的问题,提出了基于蚁群算法的元胞自动机规则挖掘方法,采用基于蚁群算法的分类规则挖掘算法自动获取元胞自动机的元胞转换规则,该算法利用了蚁群算法具有的自适应、正反馈、群体智能等特点,提高了元胞自动机的智能化程度。提出了基于蚁群算法和元胞自动机的配电网空间负荷预测方法。在小区用地类型动态演化的过程中,引入元胞自动机理论,实现规划区域各小区用地类型的动态模拟。在获取电力负荷元胞转换规则的过程中,引入蚁群算法进行分类规则挖掘,得到小区用地的决策规则。在空间负荷预测的整个过程中,采用用地仿真法“自上而下”负荷分配的思想,通过规划区域负荷总量预测,将其结果分配到各个小区,从而实现了规划区域的空间负荷预测。通过实例验证了该方法的适用性和可信度,为配电网空间负荷预测提供了一种新颖的、实用的方法。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 本课题研究的背景和意义  8-9
  1.2 配电网负荷预测综述  9-14
    1.2.1 负荷预测分类  9-10
    1.2.2 负荷总量预测常用方法  10-12
    1.2.3 空间负荷预测常用方法  12-14
  1.3 本文的主要研究内容  14-16
2 空间负荷预测  16-24
  2.1 空间负荷预测步骤和流程  16-18
    2.1.1 空间负荷预测建模  16
    2.1.2 空间负荷预测流程  16-18
  2.2 空间信息处理及负荷总量预测  18-19
    2.2.1 小区划分  18
    2.2.2 用地分类  18
    2.2.3 负荷总量预测和分类用地预测  18-19
  2.3 用地仿真过程  19-21
    2.3.1 空间信息提取  19-20
    2.3.2 空间数据模糊离散化  20
    2.3.3 推理规则库建立  20
    2.3.4 用地决策  20-21
  2.4 土地转换为负荷  21
  2.5 空间负荷预测影响因素  21-23
  2.6 本章小结  23-24
3 基于蚁群算法的元胞自动机规则挖掘  24-45
  3.1 元胞自动机的基础理论  24-32
  3.2 蚁群算法简介  32-35
  3.3 蚁群算法的实现  35-38
  3.4 利用蚁群算法挖掘元胞自动机的转换规则  38-44
    3.4.1 规则构造  39-40
    3.4.2 启发式函数  40-41
    3.4.3 规则修剪  41-42
    3.4.4 信息素浓度更新  42-44
  3.5 本章小结  44-45
4 空间负荷预测的实现  45-54
  4.1 空间负荷预测流程图  45
  4.2 电力负荷元胞的定义与划分  45-46
  4.3 GIS 中空间信息提取  46-47
  4.4 数据预处理及建立样本数据表  47-48
  4.5 电力负荷元胞转换规则的获取  48
  4.6 小区负荷预测  48-49
  4.7 算例分析  49-53
  4.8 本章小结  53-54
5 结论  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
附录：A 作者在攻读学位期间发表的论文目录  60

基于蚁群算法和元胞自动机的配电网空间负荷预测

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