一種精確定位的變電站選址方法
【專利摘要】本發(fā)明一種精確定位的變電站選址方法，屬于變電站站址選擇的【技術(shù)領(lǐng)域】；解決的技術(shù)問題為：提供一種充分考慮地理因素影響和用電負(fù)荷大小的精確定位的變電站選址方法；采用的技術(shù)方案為：通過擬建變電站所屬地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃和現(xiàn)有變電站信息，確定待新建變電站的數(shù)量，并利用Voronoi圖空心圓特征計(jì)算空?qǐng)A負(fù)荷額大小，找出初始站址，然后依據(jù)建立的初始站址確定新建站址的作用范圍，并根據(jù)其所帶負(fù)荷位置和大小求出負(fù)荷中心并調(diào)整新建站址的位置，反復(fù)迭代完成變電站的站址定位；適用于變電站站址選址領(lǐng)域。
【專利說明】一種精確定位的變電站選址方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種精確定位的變電站選址方法，屬于變電站站址選擇的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃中，變電站作為連接高中低壓電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，其定位有著明顯的地理空間特征和電氣特征，變電站位置的選擇直接影響著中低壓電網(wǎng)電源的位置、線路的走徑、網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)的投資以及其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和供電可靠性，隨著電力設(shè)備的老化、負(fù)荷的增長以及供電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致變電站的供電區(qū)域改變；因此，合理的確定現(xiàn)有變電站以及新增變電站的最佳供電區(qū)域，有著非常重要的意義；傳統(tǒng)的變電站的選址一般是先統(tǒng)計(jì)出負(fù)荷量缺口，再考慮原有變電站布局，經(jīng)過人工分析最終確定新建變電站站址，這種方法需要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷確定站址，不僅工作量大，時(shí)間周期長，而且很難保證所選站址是最優(yōu)站址。
[0003]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和優(yōu)化理論的發(fā)展，目前常采用建立單元連續(xù)選址模型、多遠(yuǎn)連續(xù)選址模型等數(shù)學(xué)模型的方法來解決傳統(tǒng)選址人工量大、周期長、選址不精確的問題，但是這類方法也帶來了新的技術(shù)問題，首先，建立的數(shù)學(xué)模型越復(fù)雜，運(yùn)算規(guī)模就越大，往往會(huì)出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)”問題，其次，這些數(shù)學(xué)模型多以工程投資、運(yùn)行費(fèi)用為最小目標(biāo)，僅考慮電力系統(tǒng)約束條件，未考慮實(shí)際的地理環(huán)境約束，導(dǎo)致選擇的新建變電站站點(diǎn)，實(shí)施可能性變小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為提供一種充分考慮地理因素影響和用電負(fù)荷大小的精確定位的變電站選址方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種精確定位的變電站選址方法，包括以下步驟:
(1.1)對(duì)擬建變電站所屬地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃整理成以3格式，并根據(jù)現(xiàn)有變電站的信息和規(guī)劃的新建變電站電壓等級(jí)，確定待新建變電站的數(shù)量~ ；
(1.2)根據(jù)現(xiàn)有變電站的站址，生成701*01101圖；
(1.3)根據(jù)701~01101圖頂點(diǎn)所處的地理位置信息，進(jìn)行初始站址篩選，刪除701~01101圖中不適合建站的頂點(diǎn)；
(1.4)利用空心圓負(fù)荷額大小和相鄰站最小距離約束找出待新建變電站的~個(gè)初始站址；
(1.5)根據(jù)現(xiàn)有變電站和初始站址，重新生成701*01101圖，確定初始站址的作用范圍；(1.6)根據(jù)待新建變電站所帶負(fù)荷位置、大小，找出負(fù)荷中心，并根據(jù)負(fù)荷中心的位置調(diào)整初始站址位置；
(1.7)判斷初始站址位置的變化，是否小于預(yù)設(shè)的精度要求，如果判斷結(jié)果為“是”，則選址結(jié)束，如果判斷結(jié)果為“否”，則進(jìn)入步驟(1.5)0
[0006]所述步驟(1.4)中找出~個(gè)初始站址的過程如下:
(1.4.1圖中符合建站的1個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空心圓中所包圍的負(fù)荷點(diǎn)，分別進(jìn)行負(fù)荷總量求和，并將1個(gè)空心圓內(nèi)的負(fù)荷總量與空心圓上的已建的三個(gè)變電站總?cè)萘康?/3分別作差，求出1個(gè)差額量；
(1.4.2)對(duì)1個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行差額量從大到小排序，并記錄為01、02…迦；
(1.4.3)根據(jù)差額量大小，依次選擇701*01101圖頂點(diǎn)01，其中1為1到III的數(shù)值；
(1.4.4)判斷頂點(diǎn)是否滿足最小距離約束，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入步驟
(1.4.5),如果判斷結(jié)果為“否”，則回到步驟(1.4.3)選擇下一個(gè)頂點(diǎn)；
(1.4.5)將滿足最小距離約束的頂點(diǎn)01作為初始站址；
(1.4.6)判斷已選擇的初始站址數(shù)量是否為I如果判斷結(jié)果為“是”，則初始站址選址結(jié)束，如果判斷結(jié)果為“否”，則進(jìn)入步驟(1.4.7)；
(1.4.7)根據(jù)現(xiàn)有變電站站址和已選初始站址重新生成701*01101圖；
(1.4.8)對(duì)步驟(1.4.7)重新生成的^01-01101圖，進(jìn)入步驟(1.4.1)進(jìn)行差值計(jì)算。
[0007]所述步驟(1.3)中地理站址的篩選過程如下:首先，利用步驟(1.1)已建立的618地圖，依次判斷圖頂點(diǎn)是否落入不可建站的地塊，如果判斷結(jié)果為“否”，則在^01~0！101圖中保留該頂點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為“是”，則直接刪除該頂點(diǎn)；然后，判斷適合建站的701~01101頂點(diǎn)數(shù)量是否大于需新建變電站的數(shù)量I如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入步驟(1.4),如果判斷結(jié)果為“否”，則重新生成701*01101圖，重新判斷701*01101圖頂點(diǎn)是否落入不適合建站的地塊，直到篩選出的頂點(diǎn)數(shù)量大于需新建變電站的數(shù)量1
[0008]所述步驟(1.1)中確定需要新建的變電站數(shù)量~的過程如下:首先，對(duì)擬建變電站所屬地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃數(shù)據(jù)按地塊整理成以3格式，并對(duì)各地塊類別屬性進(jìn)行賦值；然后，根據(jù)電力部門提供的數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)范，確定各用地電類型的用電負(fù)荷密度并計(jì)算各地塊的用電負(fù)荷量；最后根據(jù)擬建變電站所屬地區(qū)已有變電站總?cè)萘?、新建變電站的電壓等?jí)，計(jì)算出需要新建的變電站的數(shù)量1
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
本發(fā)明提供的一種精確定位的變電站選址方法，在變電站選址過程中，對(duì)不適合建站的位置進(jìn)行了地理信息過濾，提高了所選新建變電站站址的合理性和可實(shí)施性；在初始站址的選擇過程中，應(yīng)用了空心圓負(fù)荷大小和最小距離約束條件，并根據(jù)新建變電站所帶負(fù)荷位置、大小，應(yīng)用迭代算法對(duì)初始站址的位置進(jìn)行了調(diào)整，使得變電站站址定位精確、供電半徑合理、經(jīng)濟(jì)性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]圖1為本發(fā)明工作流程圖；
圖2為本發(fā)明步驟(1.1)確定新建變電站數(shù)量的工作流程圖；
圖3為本發(fā)明步驟(1.3)找出~個(gè)初始站址的工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明一種精確定位的變電站選址方法，包括按順序執(zhí)行的下列步驟:
(1.1)對(duì)擬建變電站所屬地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃整理成以3格式，并根據(jù)現(xiàn)有變電站的信息和規(guī)劃的新建變電站電壓等級(jí)，確定待新建變電站的數(shù)量~ ；
(1.2)根據(jù)現(xiàn)有變電站的站址，生成701*01101圖；
(1.3)根據(jù)701~01101圖頂點(diǎn)所處的地理位置信息，進(jìn)行初始站址篩選，刪除701~01101圖中不適合建站的頂點(diǎn)；
(1.4)利用空心圓負(fù)荷額大小和相鄰站最小距離約束找出待新建變電站的~個(gè)初始站址；
(1.5)根據(jù)現(xiàn)有變電站和初始站址，重新生成701*01101圖，確定初始站址的作用范圍；(1.6)根據(jù)待新建變電站所帶負(fù)荷位置、大小，找出負(fù)荷中心，并根據(jù)負(fù)荷中心的位置調(diào)整初始站址位置；
(1.7)判斷初始站址位置的變化，是否小于預(yù)設(shè)的精度要求，如果判斷結(jié)果為“是”，則選址結(jié)束，如果判斷結(jié)果為“否”，則進(jìn)入步驟(1.5)0
[0013]如圖2所示，本實(shí)施例中，確定需要新建的變電站數(shù)量~的過程為:首先，對(duì)擬建變電站所屬地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃數(shù)據(jù)按地塊整理成以3格式，并對(duì)各地塊類別屬性進(jìn)行賦值；然后，根據(jù)電力部門提供的數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)范，確定各用地電類型的用電負(fù)荷密度并計(jì)算各地塊的用電負(fù)荷量，最后根據(jù)擬建變電站所屬地區(qū)已有變電站總?cè)萘俊⑿陆ㄗ冸娬镜碾妷旱燃?jí)，計(jì)算出需要新建的變電站的數(shù)量1
[0014]如圖3所示，本實(shí)施例步驟(1.3)中，根據(jù)701*01101圖頂點(diǎn)的地理位置信息，進(jìn)行初始站址篩選的過程為:首先，利用步驟(1.1)已建立的以3地圖，從地勢(shì)平緩度、土地使用情況、以及特殊區(qū)域等因素，依次判斷701~01101圖頂點(diǎn)是否落入不適合建站的地塊，如果判斷結(jié)果為“否”，則在701X^01圖中保留該頂點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為“是”，則直接刪除該頂點(diǎn)；然后，判斷適合建站的701~01101頂點(diǎn)數(shù)量是否大于需新建變電站的數(shù)量I如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入步驟(1.4),如果判斷結(jié)果為“否”，則重新生成圖，應(yīng)用迭代算法，直到篩選出701~01101的頂點(diǎn)數(shù)大于需新建變電站的數(shù)量X；具體地，上述不適合建站的地塊具體為:處于易燃，易爆及污染嚴(yán)重的地塊，處于防洪標(biāo)準(zhǔn)之下的地塊，處于地震斷裂帶及不良地質(zhì)的地塊，以及該建站后對(duì)鄰近設(shè)施產(chǎn)生影響的地塊。
[0015]進(jìn)一步地，步驟(1.4)中找出~個(gè)初始站址的過程為:
(1.4.1圖中符合建站的1個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空心圓中所包圍的負(fù)荷點(diǎn)，分別進(jìn)行負(fù)荷總量求和，并將1個(gè)空心圓內(nèi)的負(fù)荷總量與空心圓上的已建的三個(gè)變電站總?cè)萘康?/3分別作差，求出1個(gè)差額量；
(1.4.2)對(duì)1個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行差額量從大到小排序，并記錄為01、02…迦；
(1.4.3)根據(jù)差額量大小，依次選擇701*01101圖頂點(diǎn)01，其中1為1到III的數(shù)值；
(1.4.4)判斷頂點(diǎn)是否滿足最小距離約束，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入步驟
(1.4.5),如果判斷結(jié)果為“否”，則回到步驟(1.4.3)選擇下一個(gè)頂點(diǎn)；
(1.4.5)將滿足最小距離約束的頂點(diǎn)01作為初始站址；
(1.4.6)判斷已選擇的初始站址數(shù)量是否為I如果判斷結(jié)果為“是”，則初始站址選址結(jié)束，如果判斷結(jié)果為“否”，則進(jìn)入步驟(1.4.7)；
(1.4.7)根據(jù)現(xiàn)有變電站站址和已選初始站址重新生成701*01101圖； (1.4.8)對(duì)1.4.7重新生成的701*01101圖，進(jìn)入步驟(1.4.1)進(jìn)行差值計(jì)算。
[0016]本發(fā)明提供了一種精確定位的變電站選址方法，該方法對(duì)不適合建站的位置進(jìn)行了地理信息過濾，并應(yīng)用了空心圓負(fù)荷大小和最小距離約束條件對(duì)新建變電站位置進(jìn)行了初始站址篩選，通過對(duì)變電站所帶負(fù)荷位置、大小，對(duì)初始站址的位置進(jìn)行了調(diào)整，使得所選的變電站站址定位精確、供電半徑合理、經(jīng)濟(jì)性高、可實(shí)施性強(qiáng)，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種精確定位的變電站選址方法，其特征在于，包括以下步驟: (1.1)對(duì)擬建變電站所屬地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃整理成GIS格式，并根據(jù)現(xiàn)有變電站的信息和規(guī)劃的新建變電站電壓等級(jí)，確定待新建變電站的數(shù)量N ； (1.2)根據(jù)現(xiàn)有變電站的站址,生成Voronoi圖； (1.3)根據(jù)VOTonoi圖頂點(diǎn)所處的地理位置信息，進(jìn)行初始站址篩選，刪除VOTonoi圖中不適合建站的頂點(diǎn)； (1.4)利用空心圓負(fù)荷額大小和相鄰站最小距離約束找出待新建變電站的N個(gè)初始站址； (1.5)根據(jù)現(xiàn)有變電站和初始站址,重新生成Voronoi圖,確定初始站址的作用范圍；(1.6)根據(jù)待新建變電站所帶負(fù)荷位置、大小，找出負(fù)荷中心，并根據(jù)負(fù)荷中心的位置調(diào)整初始站址位置； (1.7)判斷初始站址位置的變化，是否小于預(yù)設(shè)的精度要求，如果判斷結(jié)果為“是”，則選址結(jié)束，如果判斷結(jié)果為“否”，則進(jìn)入步驟(1.5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精確定位的變電站選址方法，其特征在于:所述步驟(1.4)中找出N個(gè)初始站址的過程如下: (1.4.1 W^Voronoi圖中符合建站的M個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空心圓中所包圍的負(fù)荷點(diǎn)，分別進(jìn)行負(fù)荷總量求和，并將M個(gè)空心圓內(nèi)的負(fù)荷總量與空心圓上的已建的三個(gè)變電站總?cè)萘康?/3分別作差，求出M個(gè)差額量； (1.4.2)對(duì)M個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行差額量從大到小排序，并記錄為Q1、Q2…Qm ； (1.4.3)根據(jù)差額量大小，依次選擇Voronoi圖頂點(diǎn)Qi，其中i為I到m的數(shù)值；(1.4.4)判斷頂點(diǎn)Qi是否滿足最小距離約束，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入步驟(1.4.5),如果判斷結(jié)果為“否”，則回到步驟(1.4.3)選擇下一個(gè)頂點(diǎn)； (1.4.5)將滿足最小距離約束的頂點(diǎn)Qi作為初始站址； (1.4.6)判斷已選擇的初始站址數(shù)量是否為N，如果判斷結(jié)果為“是”，則初始站址選址結(jié)束，如果判斷結(jié)果為“否”，則進(jìn)入步驟(1.4.7); (1.4.7)根據(jù)現(xiàn)有變電站站址和已選初始站址重新生成Voronoi圖； (1.4.8)對(duì)步驟(1.4.7)重新生成的VOTonoi圖，進(jìn)入步驟(1.4.1)進(jìn)行差值計(jì)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精確定位的變電站選址方法，其特征在于:所述步驟(1.3)中地理站址的篩選過程如下: 首先，利用步驟(1.1)已建立的GIS地圖，依次判斷Voronoi圖頂點(diǎn)是否落入不可建站的地塊，如果判斷結(jié)果為“否”，則在VOTonoi圖中保留該頂點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為“是”，則直接刪除該頂點(diǎn)； 然后，判斷適合建站的VOTonoi頂點(diǎn)數(shù)量是否大于需新建變電站的數(shù)量N，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入步驟(1.4)，如果判斷結(jié)果為“否”，則重新生成VOTonoi圖，重新判斷Voronoi圖頂點(diǎn)是否落入不適合建站的地塊,直到篩選出的Voronoi頂點(diǎn)數(shù)量大于需新建變電站的數(shù)量N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精確定位的變電站選址方法，其特征在于:所述步驟(1.0中確定需要新建的變電站數(shù)量N的過程如下: 首先，對(duì)擬建變電站所屬地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃數(shù)據(jù)按地塊整理成GIS格式，并對(duì)各地塊類別屬性進(jìn)行賦值； 然后，根據(jù)電力部門提供的數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)范，確定各用地電類型的用電負(fù)荷密度并計(jì)算各地塊的用電負(fù)荷量； 最后根據(jù)擬建變電站所屬地區(qū)已有變電站總?cè)萘?、新建變電站的電壓等?jí)，計(jì)算出需要新建的變電站的數(shù)量N。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104361534SQ201410671715
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】董瑞彪 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司