一种配网电缆群窄通道变更线路的优化方法、系统及设备与流程

1.本发明涉及电力电缆技术领域，尤其是涉及一种配网电缆群窄通道变更线路的优化方法。


背景技术：

2.随着社会经济的发展，城市地下空间日益紧张，实际工程电缆排管敷设时，不可避免地要与其它地下工程管线(热力管、水管、燃气管道等)或通信电缆交叉或并行敷设，为了保证安全水平净距，实际工程中通常会将此段电缆线路更改为通道较窄的排管方式，当电缆通道变窄时需要设计变更线路，若变更线路总负荷远大于原始线路总负荷时，则窄通道变更线路的过度设计导致不必要的浪费；若变更线路总负荷远小于原始线路总负荷时，则窄通道变更线路的欠设计使得窄通道的电缆群线路不能满足负荷要求，为了防止变更线路的过度设计与欠设计，需要对窄通道电缆变更线路进行优化设计。
3.但在设计变更线路时，满足某种固定回路的排列方式有多种组合，如满足12回路的窄通道的既可以是2
×
6回路，也可以是3
×
4回路，因此不能仅仅通过回路数变化来确定窄通道变更线路的布置方式，需要一种能够衡量窄通道排列方式变更方案优劣的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种配网电缆群窄通道变更线路的优化方法，本发明通过提出一种用于窄通道下权衡系数，用来衡量排列方式变更方案的优劣，从而找出最佳窄通道排列方式线路，为配网电缆群窄通道变更线路获得最优方案提供了新思路。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种配网电缆群窄通道变更线路的优化方法，包括以下步骤：
7.1.确定一个原始线路；
8.2.计算所述原始线路的电缆相对利用率，并记录原始线路的电缆回路数；
9.3.针对所述原始线路，确定多种窄通道变更线路类型；
10.4.计算每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值，并记录对应窄通道线路的电缆回路数；
11.5.基于所述原始线路的电缆相对利用率、原始线路的电缆回路数、每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值及对应窄通道线路的电缆回路数，计算每种窄通道变更线路对应的权衡系数；
12.6.基于所述权衡系数，确定窄通道变更线路的选取优先级，选择选取优先级在前的窄通道变更线路。
13.进一步地，所述权衡系数的计算公式为：
14.15.其中，σ1为原始线路的电缆相对利用率，σ
max
为窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值，l1为原始线路的电缆回路数，l2为窄通道线路的电缆回路数。
16.进一步地，电缆相对利用率σ以电缆单回路排管敷设载流量为基准，等于窄通道电缆群均负荷与电缆单回路负荷的比值，σ的表达式为：
[0017][0018]
进一步地，所述窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值σ
max
是窄通道电缆群优化均负荷与基准电流即电缆单回路负荷的比值，σ
max
的表达式为：
[0019][0020]
进一步地，所述权衡系数的值越接近于0，表示其对应的窄通道变更线路越优。
[0021]
进一步地，基于各个窄通道变更线路对应的权衡系数，确定窄通道变更线路的选取优先级，选择选取优先级在前的窄通道变更线路，包括以下步骤：
[0022]
根据原始线路布置，确定电缆的相对利用率σ，并将σ值画在相对利用率折线图中，并作一条水平线；
[0023]
求解窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值σ
max
，画出与原始线路同一层数的电缆相对利用率峰值线；
[0024]
在已作的水平线与电缆相对利用率峰值线的交叉点附近找窄通道变更线路排列方式；
[0025]
求出变更方案权衡系数最接近于0时对应的窄通道变更线路排列方式，并输出对应的排列方式。
[0026]
进一步地，所述求解窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值σ
max
为基于不等负荷原理进行求解。
[0027]
一种配网电缆群窄通道变更线路的优化系统，包括输入模块、求解模块及输出模块；
[0028]
所述输入模块用于接收原始线路相关信息；所述求解模块基于所述原始线路相关信息，计算各个窄通道变更线路对应的权衡系数，以确定窄通道变更线路的选取优先级；所述输出模块基于所述选取优先级输出最优的窄通道变更线路方案。
[0029]
进一步地，所述求解模块基于所述原始线路相关信息，计算各个窄通道变更线路对应的权衡系数，包括以下步骤：
[0030]
计算原始线路的电缆相对利用率，并记录原始线路的电缆回路数；
[0031]
确定多种窄通道变更线路类型；
[0032]
计算每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值，并记录对应窄通道线路的电缆回路数；
[0033]
基于所述原始线路的电缆相对利用率、原始线路的电缆回路数、每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值及对应窄通道线路的电缆回路数，计算计算每种窄通道变更线路对应的权衡系数。
[0034]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理
器调用所述程序指令能够执行如上所述的配网电缆群窄通道变更线路的优化方法。
[0035]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0036]
本发明基于原始线路的电缆相对利用率、原始线路的电缆回路数、每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值及对应窄通道线路的电缆回路数，计算每种窄通道变更线路对应的权衡系数；本发明通过引入权衡系数对窄通道下排列方式定义优先级，使得变更线路方案不需要对电缆群总负荷进行对比，只需查找不同排列方式下的排管敷设电缆群相对利用率，再辅助简单计算即可得到较优的变更线路方案，不仅方便快捷，节省了人力及物力成本，同时克服了变更线路过度设计或欠设计的缺陷。
附图说明
[0037]
图1为实施例中基于变更方案权衡系数的配网电缆群窄通道线路的设计流程图；
[0038]
图2为排管敷设电缆群相对利用率折线图。
具体实施方式
[0039]
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0040]
一种配网电缆群窄通道变更线路的优化方法，包括以下步骤：
[0041]
1.确定一个原始线路；
[0042]
2.计算所述原始线路的电缆相对利用率，并记录原始线路的电缆回路数；
[0043]
3.针对原始线路，确定多种窄通道变更线路类型；
[0044]
4.计算每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值，并记录对应窄通道线路的电缆回路数；
[0045]
5.基于所述原始线路的电缆相对利用率、原始线路的电缆回路数、每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值及对应窄通道线路的电缆回路数，计算每种窄通道变更线路对应的权衡系数；
[0046]
6.基于所述权衡系数，确定窄通道变更线路的选取优先级，选择选取优先级在前的窄通道变更线路。
[0047]
变更方案权衡系数ν用于衡量每种窄通道排列方式变更方案的优劣，其计算公式为：
[0048][0049]
其中，σ1为原始线路的电缆相对利用率，σ
max
为窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值，l1为原始线路的电缆回路数，l2为窄通道线路的电缆回路数。
[0050]
电缆相对利用率σ以电缆单回路排管敷设载流量为基准，等于窄通道电缆群均负荷与电缆单回路负荷的比值，σ的表达式为：
[0051]
[0052]
窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值σ
max
是窄通道电缆群优化均负荷与基准电流即电缆单回路负荷的比值，σ
max
的表达式为：
[0053][0054]
本实施例中，窄通道电缆群优化均负荷采用电缆群不等负荷优化原理，使得每根电缆导体都达到最高运行温度90℃，此时的电缆相对利用率即为该排列方式下的电缆相对利用率峰值σ
max
。
[0055]
本实施例中，定义变更方案权衡系数的值越接近于0，表示其对应的窄通道变更线路越优。
[0056]
基于各个窄通道变更线路对应的权衡系数，确定窄通道变更线路的选取优先级，选择选取优先级在前的窄通道变更线路，如图1所示，为基于变更方案权衡系数的配网电缆群窄通道线路的设计流程，包括以下步骤：
[0057]
1)根据原始线路布置，确定电缆的相对利用率σ，并将σ值画在相对利用率折线图中，并作一条水平线；
[0058]
2)基于不等负荷原理求解窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值σ
max
，画出与原始线路同一层数的电缆相对利用率峰值线；
[0059]
3)在已作的水平线与电缆相对利用率峰值线的交叉点附近找窄通道变更线路排列方式；
[0060]
4)求出权衡系数最接近于0时对应的窄通道变更线路排列方式，并输出对应的排列方式。
[0061]
本实施例中以原始回路2
×
7孔十四回路为例，当通道变窄后，两层可变更为三层，需要确定合适的变更线路，不同电缆群回路排列方式与相对利用率和相对利用率峰值之间的折线如图2所示。
[0062]
根据上述基于变更方案权衡系数的配网电缆群窄通道线路的设计流程，在相对利用率折线图的原始回路位置上画一条水平等线，该水平等线会与其它管排数的利用率峰值线交叉，在交叉点附近寻找变更线路，找到的变更线路见表1。
[0063]
表1原始回路2
×
7孔的变更线路选取表
[0064][0065][0066]
由表1可知，当通道变窄后，变更线路为3
×
5孔的权衡系数百分比最接近0，应当优先选取；具体实施时，若实际状况不允许选择3
×
5孔的排管方式，则选择优先级为2的4
×
4孔的排管方式。
[0067]
本发明通过计算权衡系数，只需要查找不同排列方式下的排管敷设电缆群相对利用率，再辅助简单计算即可获得最优电缆群布置方案。
[0068]
本实施例还提供了一种配网电缆群窄通道变更线路的优化系统，包括输入模块、求解模块及输出模块；
[0069]
输入模块用于接收原始线路相关信息；求解模块基于原始线路相关信息，计算各个窄通道变更线路对应的权衡系数，以确定窄通道变更线路的选取优先级；输出模块基于选取优先级输出最优的窄通道变更线路方案。
[0070]
求解模块基于原始线路相关信息，计算各个窄通道变更线路对应的权衡系数，包括以下步骤：
[0071]
计算原始线路的电缆相对利用率，并记录原始线路的电缆回路数；
[0072]
确定多种窄通道变更线路类型；
[0073]
计算每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值，并记录对应窄通道线路的电缆回路数；
[0074]
基于原始线路的电缆相对利用率、原始线路的电缆回路数、每种窄通道变更线路的电缆相对利用率峰值及对应窄通道线路的电缆回路数，计算各个窄通道变更线路对应的权衡系数。
[0075]
本实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器调用程序指令能够执行如上配网电缆群窄通道变更线路的优化方法。
[0076]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。