CN107516152A - 一种基于gis的最优供电路径分析的方法 - Google Patents

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李建华
武建林
徐波
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Abstract

本发明公开了一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，涉及电力网络调控管理系统。本发明中：包括对地下管道进行排管、对若干电缆的位置连接关系进行设定；对电力线段上两端点的设备进行记录保存；包括获取周围的工井、杆塔，对地下线缆中的上杆和入地的杆塔进行查找分析，对杆塔周围的工井进行查找分析；编号排序后的第一个工井和地下排管经A*算法分析，分析出最优的若干条路径，选择其中一条路径结果进行电路路径绘制。本发明通过电力线缆的铺设线路网络结构化，采用相应算法分析出需求的电力线路的最优路径，提升了电力线缆网络的完整性和精准性，降低了电力线缆项目的成本，提高了电力工程质量。

Description

一种基于GIS的最优供电路径分析的方法
技术领域
本发明属于电力网络调控管理系统领域，特别是涉及一种基于GIS的最优供电路径分析的方法。
背景技术
电力网络包括输电、变电和配电3个环节。它把分布在广阔地域内的发电厂和用户联接成一个整体，把集中生产的电能送到分散的千家万户。电力网络的主要组成有电力线路、变电所换流站。按功能分为：输电线路、区域电网、联络和配电网络。
现如今，电网建设对GIS的需求也日益紧迫，如何充分合理地应用目前有限的电力资源，成为摆在电力决策者面前的首要问题。在电力线缆预铺设过程中，一般是根据电力线路经过的地形、路况等进行安全高效的设置地下排管、架空杆塔等，而从电力线路中选择电力设施项目最优路径是降低电力成本，提高电力线路安全的重要前提保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，通过电力廊道及电力设施构建最优路径分析空间拓扑网络，采用最短路径算法分析电力线路的最优路径，降低了电网线路建设的成本，提高供电可靠性。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，包括地下线缆的供电路径和架空线缆的供电路径的一般设定方法。
供电路径的电力线段中：以高电压设备为起点，线缆经工井或电杆设备，与低电压设施设备相联；包括对地下管道进行排管、对若干电缆的位置连接关系进行设定；包括对地下线缆和架空线缆按照电力设施设备打断成电力线段，对电力线段上两端点的设备进行记录保存；包括对供电路径中电力设施设备进行数据资料采集和分析；包括获取周围的工井、杆塔，对地下线缆中的上杆和入地的杆塔进行查找分析，对杆塔周围的工井进行查找分析；其中，对地下线缆所在的地下排管管网进行编号排序；其中，对查找出来的杆塔周围的工井进行编号排序；编号排序后的第一个工井和地下排管经A*算法分析，分析出最优的若干条路径，选择其中一条路径结果进行电路路径绘制，将电力路径和其它电力网路数据信息存储至数据库。
进一步的，地下线缆的预设路径与架空线缆的预设路径为非混合关系。
进一步的，对若干电缆的位置连接关系进行设定的方法，包括采用常规设定方法进行设定和实地考察后进行设定。
进一步的，对供电路径中电力设施设备进行数据资料采集和分析的对象包括电力线路中的高电压设备、低电压设备、供电路径中的工井以及地下线缆、架空线缆。
其中，上述的A*算法是一种静态路网中求解最短路最有效的方法。
公式表示为：f(n)＝g(n)+h(n)；
其中f(n)是从初始点经由节点n到目标点的估价函数；
g(n)是在状态空间中从初始节点到n节点的实际代价；
h(n)是从n到目标节点最佳路径的估计代价；
保证找到最短路径(最优解的)条件，关键在于估价函数h(n)的选取；
估价值h(n)<＝n到目标节点的距离实际值，这种情况下，搜索的点数多，搜索范围大，效率低，但能得到最优解；
若估价值>实际值,搜索的点数少，搜索范围小，效率高，但不能保证得到最优解。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过供电路径的一般设定方法对地下线缆和架空线缆，进行安全高效的管道或杆塔设定，通过电力高低压设备将电力线路路径分割成段，并通过对电力工井、地下排管、电力杆塔进行编序，使得电力线缆的铺设线路网络结构化，从而能够快速的采用相应算法分析出需求的电力线路的最优路径，提升了电力线缆网络的完整性和精准性，降低了电力线缆项目的成本，提高了电力工程质量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个项目建设优选电缆线路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明为一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，其主要的具体内容如下：
地下线缆的供电路径和架空线缆的供电路径的一般设定方法：公网配电线路基本上都是沿着道路排线，供电公司的电线杆基本上都是沿着道路排线，供电公司的工井和管道都是遵从市政建设的规则，也都是在路边；地下线缆都是在管道中，所具备的情况有：电力设施到电力设施的地下直接埋管；工井与工井之间的管道；管道直接上杆；电杆直接入地；架空线路只能是电杆与电杆之间的连接。
供电路径则分为地下线缆和架空线缆两种，且根据业务规则，两种线路不会混合出现。
在电力业务中需要分析的所有供电路径都是由高电压设备到低电压设备之间的路径，中间只经过工井、电杆等设备，不经过其它电力设备。
首先对所有的地下管道进行排管，对所有的电杆进行连接关系设定(道路规则设定或者现场采集)，其中排管和连接关系都进行按照设备打断成线段，并记录其首尾设备；然后依次定义高电压设备、中间关键工井(现场采集或资料中必经过的点)、低电压设备以及，选择地下线缆或者架空线缆进行分析；分别获取最近的工井或者杆塔，如果地下线缆中存在上杆和入地的杆塔，则需同时找出杆塔附近最近的工井，并对找出来的工井进行排序；按照排序后的工井的第一个工井以及地下排管的管网A*算法分析，得出最优的十条路径，并共用户选择，当选定其中一个结果，则直接进行供电路径绘制，并按照业务规则和软件规则进行数据入库。
如附图1所示，从A区域的S点到D区域的Q点，根据电力线缆的路径分布设定，进行分析后，筛选出最优路径方案。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，包括通过地下线缆的供电路径和架空线缆的供电路径的一般设定方法，其特征在于：
供电路径的电力线段中：以高电压设备为起点，线缆经工井或电杆设备，与低电压设施设备相联；
包括对地下管道进行排管、对若干电缆的位置连接关系进行设定；
包括对地下线缆和架空线缆按照电力设施设备打断成电力线段，对电力线段上两端点的设备进行记录保存；
包括对供电路径中电力设施设备进行数据资料采集和分析；
包括获取周围的工井、杆塔，对地下线缆中的上杆和入地的杆塔进行查找分析，对杆塔周围的工井进行查找分析；
其中，对地下线缆所在的地下排管管网进行编号排序；
其中，对查找出来的杆塔周围的工井进行编号排序；
编号排序后的第一个工井和地下排管经A*算法分析，分析出最优的若干条路径，选择其中一条路径结果进行电路路径绘制，将电力路径和其它电力网路数据信息存储至数据库。
2.根据权利要求1所述的一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，其特征在于：
地下线缆的预设路径与架空线缆的预设路径为非混合关系。
3.根据权利要求1所述的一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，其特征在于：
对若干电缆的位置连接关系进行设定的方法，包括采用常规设定方法进行设定和实地考察后进行设定。
4.根据权利要求1所述的一种基于GIS的最优供电路径分析的方法，其特征在于：
对供电路径中电力设施设备进行数据资料采集和分析的对象包括电力线路中的高电压设备、低电压设备、供电路径中的工井以及地下线缆、架空线缆。
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