一种计及地理因素的变电站自动选址方法
【专利摘要】一种计及地理因素的变电站自动选址方法。其包括采集选址数据、给定初始解、选取每片分区相关候选地块、对每片进行改进单中位选址、判断是否满足精度、判断是否达到最大迭代步数、重新设置初始解等步骤。本发明提供的计及地理因素的变电站自动选址方法，针对目前电网规划变电站选址中存在的问题，提出一种以数据库的方式处理电网规划中考虑地理信息的变电站选址的方法。该方法可以大大提高电网规划中变电站选址的有效性、经济性、合理性。本发明能够基于地价进行全自动选址，并且能够自动避让不可建站区域。
【专利说明】一种计及地理因素的变电站自动选址方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电网规划【技术领域】，特别是涉及一种计及地理因素的变电站自动选址方法。
【背景技术】
[0002]在电网规划中，变电站选址是一项基础工作，它以空间负荷预测结果为依据，确定目标年规划区内变电站建设的位置。变电站选址在电网规划流程中起着承上启下的作用，选址是否合理，对未来电网建设、出线布局、网络结构起着至关重要的作用，因此在变电站选址过程中合理考虑实际地理信息因素就成为选址方法是否能满足实际工程需求的必要前提。当前变电站选址方法就如何考虑地理信息因素可以分为如下几类:
[0003](I)早期不计地理因素的选址方法。这类早期算法主要研究如何将各类优化方法应用到变电站选址领域，还没有考虑到方法到实际工程的应用，尚处于理论研究阶段；
[0004](2)可以进行自动搜索选址，但只能避让不可建站区域，无法考虑各地块差异的选址方法。这类方法应用各种优化算法对规划区进行自动选址，当站点落到不可建站区域时，例如:道路、湖泊等，将站点就近向周边可建站区域移动，但无法考察各地块之间的地价差异，只能避让不可建站区域；
[0005](3)两阶段选址方案，这类方法先利用不考虑地理信息的优化算法进行大范围选址，而后再通过考察各地块地理信息因素对选定站点进行调整。这类方法在选址后再考察地理信息，计算精度和自动化程度都不高。
[0006]可以看出，目前的变电站选址方法在考虑地理信息因素的过程中都存在各种不足之处，还没有能够自动识别地块地理信息进行全自动大范围搜索的选址方法。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种计及地理因素的变电站自动选址方法。
[0008]为了达到上述目的，本发明提供的计及地理因素的变电站自动选址方法包括按顺序执行的下列步骤:
[0009]步骤一、采集选址数据的SOl阶段:采集涉及变电站选址的相关地理信息，作为选址数据；
[0010]步骤二、给定初始解的S02阶段:应用运输模型和单中位选址模型给定站点分布的初始解；
[0011]步骤三、选取每片分区相关候选地块的S03阶段:应用等高线原理，对地块进行筛选，选出需要考察的候选地块；
[0012]步骤四、对每片进行改进单中位选址的S04阶段:因为地块信息是通过地块的各个顶点坐标描述的，所以通过将相关地块的各个边界性约束和该地块地价信息都同时考虑，并进行计算；[0013]步骤五、判断是否满足精度的S05阶段:计算每片负荷的中位点，并判断各片负荷分区中单中位点与该片负荷分区的站址距离是否小到预先设定数值，如果判断结果为“是”，则选址结束；否则进入下一步S06阶段；
[0014]步骤六、判断是否达到最大迭代步数的S06阶段:判断当前是否到达设定的最大迭代次数，如果判断结果为“是”，则选址结束；否则下一步进入S07阶段；
[0015]步骤七、重新设置初始解的S07阶段:将S04阶段所得到的选址结果作为新的初步初始解，并更新迭代次数，然后重新进入S02阶段，继续进行迭代计算。
[0016]在S02阶段中，所述的给定站点分布的初始解的步骤如下:
[0017](2.1)初步给定初始解，以容量最大的待选站类型为参考，将已有变电站容量设为可增容后的最大容量，根据规划年负荷容量、已有变电站容量求取需要新建站个数n;求所有负荷的单中位点；以该点为圆心，该点到规划区边界的最短距离为半径作圆，将初始站点分布等间隔分布在该圆上；
[0018](2.2)应用运输模型，对负荷分片；
[0019](2.3)对每片负荷进行单中位选址；
[0020](2.4)迭代可以收敛于中位点，利用单中位选址模型，对步骤(2.2)中已经分好片的负荷分别进行单中位选址，从而得到n个新的站址，将这n个新站址作为下一步的初始解。
[0021]在S04阶段中，所述的计算具体方法为:
[0022](4.1)取出最优建站位置，对不可建站区域，由于未对其进行地块划分，所以改进后的单中位选址模型只对已经划分好的地块进行计算；
[0023](4.2)应用改进单中位法计算完毕后，对各个新建站依据其具体负载情况调整建站类型，检测是否能够新建容量较小的待选站类型；对已有变电站采用同样方法检测是否需要增容；
[0024]所述的改进单中位选址计算即利用改进单中位选址模型，在步骤二单中位选址模型描述的基础上考虑地价因素，并增加了地块的边界性约束，其模型设计如下:
[0025]
【权利要求】
1.一种计及地理因素的变电站自动选址方法，其特征在于:其包括按顺序执行的下列步骤: 步骤一、采集选址数据的SOl阶段:采集涉及变电站选址的相关地理信息，作为选址数据； 步骤二、给定初始解的S02阶段:应用运输模型和单中位选址模型给定站点分布的初始解； 步骤三、选取每片分区相关候选地块的S03阶段:应用等高线原理，对地块进行筛选，选出需要考察的候选地块； 步骤四、对每片进行改进单中位选址的S04阶段:因为地块信息是通过地块的各个顶点坐标描述的，所以通过将相关地块的各个边界性约束和该地块地价信息都同时考虑，并进行计算； 步骤五、判断是否满足精度的S05阶段:计算每片负荷的中位点，并判断各片负荷分区中单中位点与该片负荷分区的站址距离是否小到预先设定数值，如果判断结果为“是”，则选址结束；否则进入下一步S06阶段； 步骤六、判断是否达到最大迭代步数的S06阶段:判断当前是否到达设定的最大迭代次数，如果判断结果为“是”，则选址结束；否则下一步进入S07阶段； 步骤七、重新设置初始解的S07阶段:将S04阶段所得到的选址结果作为新的初步初始解，并更新迭代次数，然后重新进入S02阶段，继续进行迭代计算。
2.根据权利要求1所述的计及地理因素的变电站自动选址方法，其特征在于:在S02阶段中，所述的给定站点分布的初始解的步骤如下: (2.1)初步给定初始解，以容量最大的待选站类型为参考，将已有变电站容量设为可增容后的最大容量，根据规划年负荷容量、已有变电站容量求取需要新建站个数n;求所有负荷的单中位点；以该点为圆心，该点到规划区边界的最短距离为半径作圆，将初始站点分布等间隔分布在该圆上； (2.2)应用运输模型，对负荷分片； (2.3)对每片负荷进行单中位选址； (2.4)迭代可以收敛于中位点，利用单中位选址模型，对步骤(2.2)中已经分好片的负荷分别进行单中位选址，从而得到n个新的站址，将这n个新站址作为下一步的初始解。
3.根据权利要求1所述的计及地理因素的变电站自动选址方法，其特征在于:在S04阶段中，所述的计算具体方法为: (4.1)取出最优建站位置，对不可建站区域，由于未对其进行地块划分，所以改进后的单中位选址模型只对已经划分好的地块进行计算； (4.2)应用改进单中位法计算完毕后，对各个新建站依据其具体负载情况调整建站类型，检测是否能够新建容量较小的待选站类型；对已有变电站采用同样方法检测是否需要增容； 所述的改进单中位选址计算即利用改进单中位选址模型，在步骤二单中位选址模型描述的基础上考虑地价因素，并增加了地块的边界性约束，其模型设计如下:
【文档编号】G06Q50/06GK103617570SQ201310670231
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】王笑一, 耿芳, 马力, 张来, 范伟, 马林 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司