《GIS变电站选址》.ppt

目录： ★1 绪论 2 Voronoi图和最小覆盖圆的基本理论 3 基于最小覆盖圆的变电站选址 4 顶点加权V图的变电站供电区域划分 5 基于MapBasic的软件开发 ★6 结论 1 绪论 1.1 变电站优化选址意义 1.2 变电站优化选址原则 1.3 变电站规划选址方法综述 1.4 本文研究的内容 1.1 变电站优化选址意义 变电站的合理布局不仅可以节省建设投资，而且可以极大地降低电网损耗，提高运行管理水平和调度的灵活性。 直接影响到未来电力系统的网络结构、供电质量和运行经济性。 1.2 变电站优化选址原则 1.靠近负荷中心。 2.合理的供电半径。 3.网络结构合理且相对固定。 4.主变载荷满足容载比要求。 5.节约用地。 6.综合考虑环境因素和地质因素。 7.考虑出线走廊的问题 …………. 1.3 变电站规划选址方法综述 传统的数学优化方法（分枝定界法 ，随机终点法 ，非线性规划理论 等) 现代启发式方法（支路交换法，层次分析法，专家决策系统，模糊综合评判方法，优化理论等） 智能优化算法（模拟退火算法，遗传算法，人工神经网络优化算法，粒子群优化等） 1.4 本文研究的内容 (1) 在常规V图应用研究的基础上，提出了基于顶点加权V图变电站最佳供电区域自动划分； (2) 在确定变电站经济容量和个数的基础上，以网损费用函数值最小作为目标，应用最小覆盖圆原则解决新建变电站优化选址问题； (3)利用MapBasic语言在MapInfo?Professional?平台上进行软件开发。 2 V图和最小覆盖圆的基本理论 2.1 Voronoi图 2.2 Voronoi图在变电站选址中的应用 2.3 最小覆盖圆理论 Voronoi定义 相关特性： 有效作用范围特性（influence region） 最大空心圆特性（largest empty circle） 局部动态特性（local dynamization） 与D三角网对偶（dual of Delaunay triangulation） 2.2 V图在变电站选址中的应用 利用V图的最大空心圆特性解决新增变电站的定位 利用V图的有效作用范围特性及供电区的划分 利用V图局部动态特性，每新增加一座变电站，供电区域的划分只在相关区域内做局部调整。 2.3 最小覆盖圆理论 假设在某地区新建m座变电站，使其向该地区n个负荷点供电，既要使每个变电站的容量大于其供电区内所有负荷之和，又要使变电站至供电内最远的负荷点的距离尽可能小(即变电站的覆盖半径为最小)。这类问题在计算几何中称为最小覆盖圆问题，又称Minimax问题 数学模型 3 基于最小覆盖圆的变电站选址 3.1 选址的假设条件 3.2 变电站经济容量和个数确定 3.3 变电站选址数学模型 3.4 算例 3.1选址的假设条件 (1) 本将规划区细分为若干个功能地块，用地块的中心点坐标来代替块负荷的坐标； (2) 电网为放射式网络，所有负荷点都不能由一个以上的电源来供电，并且每一个负荷点应由可以使整个费用为最小的电源来供给； (3) 近似认为整个中压配电网覆盖面上的电力负荷密度均匀。 3.2 变电站经济容量和个数确定 经济容量 变电站个数 其中 3.2 变电站选址数学模型 变电站单源连续选址数学模型 变电站单源连续选址算法 变电站多源连续型数学模型 变电站多源连续型算法 1.变电站单源连续选址数学模型 2.变电站单源连续选址算法 3.变电站多源连续型数学模型 4.变电站多源连续型算法 3.3 算例 4 顶点加权V图的变电站供电区域划分 4.1 顶点加权Voronoi图 4.2 基于主变容量的顶点加权V图 4.3 算例 4.1顶点加权Voronoi图 顶点加权V图的物理意义 顶点加权V图的定义 顶点加权V图的性质 普通V图 顶点加权Voronoi图的定义 顶点加权V图的性质 发生元的权重不相等，两个加权Voronoi区域的一个边是圆弧； 发生元的权重相等，两个加权Voronoi区域的一个边是直线。 若平面只有两个权重不相等生长点，它们的加权V图轨迹为一个圆 两个权重不相等生长点加权V图轨迹参数： 圆心：O 半径：R= 其中： 4.2 基于主变容量的顶点加权V图 证明： 顶点加权V图的生成 用逐个添加的方法，求出各Voronoi区域边界上相邻两项间Voronoi边的与作图有关的数据。 根据每个Voronoi区域的闭合边界的数据画出Voronoi边 4.3 算例 某市2005年220kV高压配电站为例，分别采用普通V图和基于变压器容量的顶点加权V图对供电区域的优化划分 5 基于MapBasic的软件开发 5.1