專利名稱：輸電線路桿塔定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸電線路桿塔定位方法。
背景技術(shù)：
輸電線路:輸電線路是用絕緣子及其相應(yīng)金具將導(dǎo)線及架空地線懸空架設(shè)在桿塔上，連接發(fā)電廠和變電站，以實(shí)現(xiàn)輸送電能為目的的電力設(shè)施。主要由架空導(dǎo)線、架空地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)、接地裝置等組成桿塔定位:在已經(jīng)選好的線路路徑上，進(jìn)行定線、斷面測(cè)繪，在縱斷面圖上配置桿塔的位置和型號(hào)等。桿塔定位是輸電線路設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到線路的安全和造價(jià)。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行桿塔優(yōu)化排位可以提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，降低工程造價(jià)。由于桿塔定位考慮的因素很多，是一項(xiàng)綜合性工作，計(jì)算機(jī)桿塔優(yōu)化排位的研究工作一直在發(fā)展目前的輸電線路桿塔定位，一般是根據(jù)事先給定地形平斷面數(shù)據(jù)、桿塔使用條件、導(dǎo)地線、絕緣子串等參數(shù)，然后采用模擬手推弧垂板方法計(jì)算得到桿塔定位方案。這種技術(shù)定位的線路里程比較短，處理的桿塔數(shù)量少，難以得到最優(yōu)化的桿塔定位方案，立塔工程實(shí)施成本較高，往往還需要人工方式對(duì)桿塔定位方案進(jìn)行大幅度調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)上述問題提供一種輸電線路桿塔定位方法。一種輸電線路桿塔定位方法，包括如下步驟:對(duì)輸電線路路徑地形進(jìn)行離散化處理獲得路徑中心線行的地形點(diǎn)集合，每個(gè)地形點(diǎn)包括里程和高程；根據(jù)設(shè)定的立塔條件從所述地形點(diǎn)集合中篩選出可進(jìn)行立塔的立塔地形點(diǎn)；根據(jù)輸電線路路徑及所述地形點(diǎn)集合生成桿塔定位方案；根據(jù)各個(gè)立塔地形點(diǎn)的立塔費(fèi)用計(jì)算所述桿塔定位方案中滿足桿塔定位約束條件且總費(fèi)用最少的桿塔定位方案；根據(jù)所述總費(fèi)用的最少的桿塔定位方案對(duì)輸電線路進(jìn)行桿塔定位。上述輸電線路桿塔定位方法，通過對(duì)輸電線路路徑地形進(jìn)行離散化獲得地形點(diǎn)集合中并確定立塔的立塔地形點(diǎn)，建立最優(yōu)化的桿塔定位方案數(shù)學(xué)模型，通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方式求解總費(fèi)用最少的桿塔定位方案，可以獲得最優(yōu)化的桿塔定位方案，桿塔定位效率高，降低了立塔工程的實(shí)施成本。


圖1為一個(gè)實(shí)施例的輸電線路桿塔定位方法流程圖；圖2為動(dòng)態(tài)增長的數(shù)組結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為數(shù)組的元素及其對(duì)應(yīng)的下標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖4為高程優(yōu)先排列示意圖；圖5為高程優(yōu)先排列的桿塔定位子方案的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的輸電線路桿塔定位方法的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)描述。圖1示出了一個(gè)實(shí)施例的輸電線路桿塔定位方法流程圖，包括如下步驟:步驟SlO:對(duì)輸電線路路徑地形進(jìn)行離散化處理獲得路徑中心線行的地形點(diǎn)集合，每個(gè)地形點(diǎn)包括里程和高程。在本實(shí)施例中，具體的，根據(jù)給定的輸輸電線路路徑的勘測(cè)數(shù)據(jù)和待選的標(biāo)準(zhǔn)桿塔，如懸垂型和轉(zhuǎn)角塔，要求選擇塔型和塔的位置(轉(zhuǎn)角塔的位置和轉(zhuǎn)角已經(jīng)指定了)，使得架設(shè)一條從路徑的一端到另一端的輸電線路。首先路徑地形已經(jīng)經(jīng)過離散化處理，每個(gè)地形點(diǎn)XZ包含了里程sz和高程gz，里程為離上一個(gè)立塔點(diǎn)的距離，高程為桿塔的高度，地形點(diǎn)可以表示為xz=(sz，gz)，這樣路徑中心線行的地形點(diǎn)形成集合，即Xroute= {xz I z=l, 2，…L,且 Sz-^SzI(I)式中，Xroute表示地形點(diǎn)形成集合。步驟S20:根據(jù)設(shè)定的立塔條件從所述地形點(diǎn)集合中篩選出可進(jìn)行立塔的立塔地形點(diǎn)。在本實(shí)施例中，具體的，由于有些地形點(diǎn)不適宜立塔的，例如，峭壁深溝、鐵路高速路等地形點(diǎn)，據(jù)此，通過設(shè)定的立塔條件對(duì)地形點(diǎn)集合進(jìn)行處理選出可立塔的地形點(diǎn)，得到可立塔的地形點(diǎn)集合。Xtest= {xj j=l，2,…Μ,且 Sj—^Sj}(2)其中，Xtest C= Xroute，Xj的下標(biāo)相對(duì)于原來的地形點(diǎn)集合XMUte已進(jìn)行重新編號(hào)。步驟S30:根據(jù)輸電線路路徑及所述地形點(diǎn)集合生成桿塔定位方案。在本實(shí)施例中，具體的，不同塔型或塔高的桿塔組成集合Ht。.，根據(jù)輸電線路的一端到另一端的所構(gòu)成的路徑，得到若干桿塔定位方案，每個(gè)桿塔定位方案用R(\，hk(xp)表示，R(χ」，hk(Xj))包括了地形點(diǎn)Xj、桿塔定位方案中的桿塔用hk(Xj),其中hk(Xj) e Ht。.。步驟S40:根據(jù)各個(gè)立塔地形點(diǎn)的立塔費(fèi)用計(jì)算所述桿塔定位方案中滿足桿塔定位約束條件且總費(fèi)用最少的桿塔定位方案。在本實(shí)施例中，具體的，桿塔定位方案R(Xj，hk(Xj))的地形點(diǎn)的立塔費(fèi)用為C (Xj, hk (Xj))，則桿塔累加費(fèi)用為Σ C (Xj, hk (Xj))。獲取滿足桿塔定位約束條件且總費(fèi)用最少的桿塔定位方案，即從可立塔地形點(diǎn)集合Xtest中選出塔位形成一個(gè)塔位(地形點(diǎn))集合，使得在這些塔位上按設(shè)定的約束條件立塔時(shí)，桿塔累加費(fèi)用最少，可以表示為如下公式:
權(quán)利要求
1.一種輸電線路桿塔定位方法，其特征在于，包括如下步驟: 對(duì)輸電線路路徑地形進(jìn)行離散化處理獲得路徑中心線行的地形點(diǎn)集合，每個(gè)地形點(diǎn)包括里程和高程； 根據(jù)設(shè)定的立塔條件從所述地形點(diǎn)集合中篩選出可進(jìn)行立塔的立塔地形點(diǎn)； 根據(jù)輸電線路路徑及所述地形點(diǎn)集合生成桿塔定位方案； 根據(jù)各個(gè)立塔地形點(diǎn)的立塔費(fèi)用計(jì)算所述桿塔定位方案中滿足桿塔定位約束條件且總費(fèi)用最少的桿塔定位方案； 根據(jù)所述總費(fèi)用的最少的桿塔定位方案對(duì)輸電線路進(jìn)行桿塔定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路桿塔定位方法，其特征在于，所述約束條件包括:桿塔使用條件、導(dǎo)線對(duì)地安全距離、風(fēng)偏距離以及絕緣子串搖擺角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路桿塔定位方法，其特征在于，所述根據(jù)各個(gè)立塔地形點(diǎn)的立塔費(fèi)用計(jì)算所述桿塔定位方案中滿足桿塔定位約束條件且總費(fèi)用最少的桿塔定位方案的步驟包括: 將輸電線路路徑劃分為若干階段； 根據(jù)所述桿塔定位約束條件及立塔費(fèi)用計(jì)算各個(gè)階段中桿塔定位子方案的立塔費(fèi)用； 將各個(gè)階段中立塔費(fèi)用最少的桿塔定位子方案進(jìn)行合并得到總費(fèi)用最少的桿塔定位方案。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路桿塔定位方法，其特征在于，所述根據(jù)所述桿塔定位約束條件及立塔費(fèi)用計(jì)算各個(gè)階段中桿塔定位子方案的立塔費(fèi)用的步驟包括: 依據(jù)輸電線路路徑順序讀取各個(gè)階段中的地形點(diǎn)； 根據(jù)所述地形點(diǎn)對(duì)應(yīng)的桿塔定位約束條件生成各個(gè)階段對(duì)應(yīng)的桿塔定位子方案； 根據(jù)地形點(diǎn)的立塔費(fèi)用計(jì)算各個(gè)桿塔定位子方案的立塔費(fèi)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路桿塔定位方法，其特征在于，所述將各個(gè)階段中立塔費(fèi)用最少的桿塔定位子方案進(jìn)行合并得到總費(fèi)用最少的桿塔定位方案的步驟包括: 將每個(gè)階段的桿塔定位子方案分別存儲(chǔ)在設(shè)定的存儲(chǔ)單元中； 為每個(gè)桿塔定位子方案設(shè)置標(biāo)記信息； 比較存儲(chǔ)單元中的各個(gè)桿塔定位子方案的立塔費(fèi)用，選擇立塔費(fèi)用最少的桿塔定位子方案； 將各個(gè)存儲(chǔ)單元中所選擇的桿塔定位子方案對(duì)應(yīng)的標(biāo)記信息放置在動(dòng)態(tài)增長數(shù)組中； 依據(jù)所述標(biāo)記信息的順序?qū)?duì)應(yīng)的桿塔定位子方案進(jìn)行合并得到總費(fèi)用最少的桿塔定位方案。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路桿塔定位方法，其特征在于，所述選擇立塔費(fèi)用最少的桿塔定位子方案的步驟包括: 若有多個(gè)立塔費(fèi)用最少的桿塔定位子方案，將所述桿塔定位子方案按高程大小進(jìn)行排序，選擇高程最小的桿塔定位子方案。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸電線路桿塔定位方法，其特征在于，所述標(biāo)記信息為數(shù)據(jù)下標(biāo)。
全文摘要
一種輸電線路桿塔定位方法，包括步驟對(duì)輸電線路路徑地形進(jìn)行離散化處理獲得路徑中心線行的地形點(diǎn)集合，每個(gè)地形點(diǎn)包括里程和高程；根據(jù)設(shè)定的立塔條件從所述地形點(diǎn)集合中篩選出可進(jìn)行立塔的立塔地形點(diǎn)；根據(jù)輸電線路路徑及所述地形點(diǎn)集合生成桿塔定位方案；根據(jù)各個(gè)立塔地形點(diǎn)的立塔費(fèi)用計(jì)算所述桿塔定位方案中滿足桿塔定位約束條件且總費(fèi)用最少的桿塔定位方案；根據(jù)所述總費(fèi)用的最少的桿塔定位方案對(duì)輸電線路進(jìn)行桿塔定位。上述輸電線路桿塔定位方法，可以獲得最優(yōu)化的桿塔定位方案，桿塔定位效率高，降低了立塔工程的實(shí)施成本。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK103177300SQ20131004755
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者林玉章, 謝榮坤, 廖毅, 何天勝, 許少淦, 何運(yùn)祥 申請(qǐng)人:中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院