论文之开题报告

[论文之开题报告]1.课题来源
本课题主要研究层次分析法在电网规划中应用，论文之开题报告。电网规划因为电网庞大、复杂，不确定因素极多而有很大难度。而层次分析法是在最近几年对于一些复杂系统设计分析方法。
2.研究目的和意义
随着新世纪中国城市发展与国际接轨，城市发展总体规划的编制和法制化成为潮流和必然趋势。城市电网规划作为城市规划的一个组成部分,地位日益提高。在城网规划过程中存在非常多的决策问题,例如负荷水平的确定、电压等级的选择、变电站站址容量的选择等。
城市电网是电力系统的重要组成部分，又是电力系统的负荷中心，具有用电量大、负荷密度高、可靠性和供电质量要求高等特点。随着经济的不断发展，城市电网规划中的决策方法面临着新形势的挑战。传统规划模型在满足各项技术约束下寻求投资与运行费用最低，而新的规划问题要求综合考虑可靠性、投资回报、环保、占地等多种因素。要解决这样一个含有大量不确定因素的决策问题，传统的数学优化方法无法对很多因素建立模型，所得结果往往脱离实际。但是,经验丰富的专家通过依靠经验和直观感觉的方式往往得出较好的方案，而这种依靠主观判断的方法又缺乏理论依据,并存在较大的偶然因素，如对专家的知识和经验，甚至心理因素都有很大的依赖。因此，电网规划的层次分析法研究试在必行。
电网规划设计包括近期、中期、长期三个阶段，并遵循"近细远粗、远近结合"的思路开展工作。设计年限宜与国民经济和社会发展规划的年限相一致，近期规划5年左右、中期规划5~15年左右，长期规划15年以上。近期规划侧重于对近期输变电建设项目的优化和调整；中期规划侧重于对电网网架进行多方案的比选论证，推荐电网方案和输变电建设项目，提出合理的电网结构；长期规划侧重于对主网架进行战略性、框架性及结构性的研究和展望。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损，取得最大的经济和社会效益，乃是各级决策者都十分关注的问题。合理地进行规划可以获得巨大的社会效益和经济效益。因此，对电网规划问题进行研究具有重大的现实意义。
2.1启发式优化方法
启发式优化方法是一种以直观分析为依据的算法，通常是基于系统某一性能指标对可行路径上的一些参数作灵敏度分析，并根据一定的原则选择要架设的线路。启发式方法又分为逐步扩展法和逐步倒推法。逐步扩展法是根据灵敏度分析的结果，以最有效的线路加入系统逐步扩展网络。逐步倒推法是将所有待选线路全部加入系统，构成一个冗余的虚拟网络，然后根据灵敏度分析，逐步去掉有效性低的线路。启发式方法的优点是：①简单、直观、灵活、计算量小、计算时间短；②易于同规划人员的经验相结合；③应用方便，相对数学方法能够较为准确地数学模拟电力行为。缺点是：①无法严格保证解的最优性；②不能很好地考虑各阶段各架线决策间的相互影响。因此，启发式方法不能保证得出的规划方案最优，特别是当规划期较长、待选线数量较多时，所得结果可能与真正的最优方案有很大偏差。
2.2数学优化方法
数学优化方法是对电网规划问题作数学描述，并处理成有约束的极值问题，然后利用最优化理论进行求解。数学优化方法虽然理论上可以保证解的最优性，但通常计算量过大，实际应用中有许多困难。主要原因是：第一，电网规划中要考虑的因素很多，而且问题的阶数也很大，因此建立模型十分困难，即使建立了模型，也很难求解；第二，实际中的许多因素不能完全形式化，通常需要对原问题的数学模型作简化处理，因而可能丢失最优解。和启发式优化方法相比，数学优化方法在理论上更为优越，因此得以广泛研究和发展。数学优化的主要方法有：线性规划、整数规划、多目标规划、混合整数规划和动态规划等方法。
层次分析法(Analytic Hierarchy Process简称AHP)是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初，在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。
层次分析法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。
在现实世界中，往往会遇到决策的问题，比如如何选择旅游景点的问题，选择升学志愿问题等等。在决策者作出最后的决定以前，他必须考虑很多方面的因素或者判断准则，最终通过这些准则作出选择。比如选择一个旅游景点时，你可以从宁波、普陀山、浙西大峡谷、雁荡山和楠溪江中选择一个作为自己的旅游目的地，在进行选择时，你所考虑的因素有旅游的费用、旅游地的景色、景点的居住条件和饮食状况以及交通状况等等。这些因素是相互制约、相互影响。我们将这样的复杂系统称为一个决策系统。这些决策系统中很多因素之间的比较往往无法用定量的方式描述，此时需要将半定性、半定量的问题转化为定量计算问题。层次分析法是解决这类问题的行之有效的方法。层次分析法将复杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。层次分析的主要目的是使研究者更好地辨别和区分国际关系研究中的各种变量，从而使研究者能够在不同的变量间建立可供验证的关系假设。
3.国内外的研究现状和发展趋势
电网规划理论计算上已成功运用遗传算法、模拟退火等多参数并行算法进行线路规划，并应用于实际，取得了良好效果，保证了规划方案的最优选择，这将是城网规划的趋势，开题报告《论文之开题报告》(http://www.yjbys.com)。 ◆分享好文◆城网规划工作在服务与服从市政规划工作的同时，供电企业也要根据自己的财务状况拿出自己的规划标准，及时与市政规划部门沟通，避免由于市政规划部门过分注重科学技术的提高，在市政规划中对供电企业提出过高的技术标准，使供电企业承受较高的投资。对于一个拥有巨大固定资产额的供电企业而言，要想保证良好的资产负债率与利润率，必须争取城市电网多元化投资的实现。这既影响到了供电企业当年的经营业绩，更影响到了供电企业的可持续发展问题。虽然政府近几年来对城市电网进行了城网改造工作，解决了各级电网存在的许多问题，提高了线路的健康水平，保证了供电可靠率，确保了群众安全用电水平，受到供电企业与供电用户的欢迎。但随着经济的日益发展和人民群众生活水平的日益提高，供电量的进一步增长只是时间问题，供电企业在电力改革的这一期间城网规划与建设面临着巨大的压力。因此在电力改革的过渡期间要充分考虑利用现有的政策并争取政策对城网进行多元化投资。在准市区与新市区的投资建设中尤其要考虑到这个问题。这些地区新上的供电项目往往相对于老市区而言是供电面广，但负荷密度低，其投资效益不会太好，因此供电企业在此类地区项目建设上要像其它公用行业一样，既要争取各级政府的投资，又要争取各类优惠政策，如低息贷款、减免税、调高售电电价、调低上网电价、增加新增用户对电网投资等措施。目前经济的发展潜力预示着城市电网的大幅度扩容的压力，这完全不同于西方发达国家的已成型的城高电网，因此供电企业应面对实际，利用目前国家在经济发展过程中对其它公用行业所采取的扶持政策，在城市电网规划上尤其是新市区与准市区的规划上，争取更多的多元化投资对城市电网进行规划建设是必不可少。
美国运筹学家,匹兹堡大学萨第(T.L.Saaty)教授于上世纪70年代提出，1971年在为美国国防部研究"应急计划"时运用了AHP：于1977年在国际数学建模会议上发表了"无结构决策问题的建模-层次分析法"一文；此后AHP在决策问题的许多领域得到应用,同时AHP的理论也得到不断深入和发展。
4.研究的主要内容及设计成果的应用价值
随着社会多元化的发展,各个学科之间也出现了交叉融合的趋势。在这种情况下,决策往往受到诸如社会、经济、环境、效益等因素的综合影响,单纯依靠主观分析已经很难做出正确的判断。而决策恰恰又是社会发展的一个极其重要的推动环节。针对近些年层次分析法在电力行业决策中的初步应用,对其在电力系统中对研究工作和应用现状进行综述。
作为城市电网规划的决策者通常要面临一个由相互关联的各个部分构成的复杂系统,这种复杂系统的决策问题大都属于多因素决策问题,其解决的关键在于如何在一系列非劣解中确定最优解。介绍了基于三角模糊数的模糊层次分析法,及其在某小区电网规划方案综合评判中应用的过程,为城市电网规划决策综合评判提供了一种新方法。在城市电网规划的过程中,规划人员经常需要面临对一系列在技术上满足要求的方案进行选择的问题。在解决这一问题时,需要考虑各种相关因素,对方案综合评价,最后再寻求相对满意的方案。层次分析法(AHP)是一种实用的多因素决策方法,该方法定性与定量相结。
城市电网是电力系统的重要组成部分,又是电力系统的负荷中心,具有用电量大、负荷密度高、可靠性和供电质量要求高等特点。随着经济的不断发展,城市电网规划中的决策方法面临着新形势的挑战。传统规划模型在满足各项技术约束下寻求投资与运行费用最低,而新的规划问题要求综合考虑可靠性、投资回报、环保、占地等多种因素。要解决这样一个含有大量不确定因素的决策问题,传统的数学优化方法无法对很多因素建立模型,所得结果往往脱离实际。但是,经验丰富的专家通过依靠经验和直观感觉的方式往往得出较好的方案,而这种依靠主观判断的方法又缺乏理论依据,并存在较大的偶然因素,如对专家的知识和经验,甚至心理因素都有很大的依赖。本文尝试把层次分析法应用到城网规划中来,建立人机合作决策模型,既利用数学优化和专家决策的优点,又克服二者的局限性。层次分析法能够系统地处理包含多种定量和定性因素的决策问题以及决策因素的不确定性,并能充分体现多元决策主体的意见和偏好。
传统配电网规划模型在满足各项技术约束下寻求投资与运行费用最低，而新的规划问题要求综合考虑可命性、投资、环保、系统安全等多种因素。要解决这样一个含有时间不确定因素的决策问题。传统的数学优化法无法对很多因素建立模型，但缺乏理论依据和存在着较大的偶然因素。因此，需要从理论上对专家决策提供支持，利用数学优化。克服二者的局限性，系统地处理包含多种不确定性的定时间和定性因素的问题。
5.工作的主要阶段、进度
(1)2010年秋季学期第十周
接受毕业设计任务书，学习毕业设计(论文)要求及有关规定。
(2)2010秋季学期第十~二十周
阅读指定的参考资料及文献(包括5~10万个印刷符号外文资料)，完成
开题报告。
(3)2010秋季学期第二十一周
上交开题报告，指导教师评阅。
(4)2011年春季学期第一周~第十二周
完成课题主题部分，准备毕业设计初稿。
(5)2011年春季学期第十三周
完成毕业设计初稿。
(6)2011年春季学期第十四周
完成毕业设计，全部成果交指导老师批阅。
(7)2011年春季学期第十五周
教师评阅成果，学生毕业答辩。
6.最终目标及完成时间
完成课题的设计和规划，整理技术资料，达到完成毕业论文目标。
完成时间：2011年春季学期第十五周
7.现有条件及必须采取的措施
现有电网规划、VB编程软件，工业测试仪器设备，可以完成电网规划的层次分析法研究与设计。在设计中必须采取改善、技术措施。
8.协助单位及要解决的问题
在粟老师的带领下以及在本组成员的共同努力下，完成了电网规划的层次分析法研究。同时，和其他组的成员密切配合，努力出色地完成了整个课题的设计任务。