CN109086923B - 一种配电网线路规划方法、系统、计算机设备、介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种配电网线路规划方法、系统、计算机设备、介质，该方法，包括：选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图。本发明将配电网线路规划与图集的方法相结合，利用图集理论，自动识别图集中的图集中的信息，并利用GIS地理信息去实现配电网线路的规划，能够使得网线规划与实际需求相协调，减少人工工作量。
Description
技术领域
本发明涉及电网建设规划技术领域，特别涉及一种配电网线路规划方法、系统、计算机设备、介质。
背景技术
随着负荷的不断增长，用电可靠性要求的提高，配电自动化的要求，城市规划和环境的制约，以及社会、政治、经济、工业和人民生活水平的发展变化等因素，都会对配电网的发展产生深远的影响。此外，在配电网规划时还要考虑规划区在经济发展中的地位，如规划区是否为工业开发区、商业中心、经济作物区、旅游区、农业开发区、科技中心区等，以及规划区负荷发展对供电可靠性的要求。
在实际配电网规划工作中，遵循基本的规划原则包含：(1)中压配电网应依据高压配电变电站的位置和负荷分布，按地理情况分成若干个独立分区，供电半径不超过2-6km。(2)中压配电网分区应有大致明确的供电范围，一般以交通道路、河流或其它自然环境划界，不交错重叠。(3)分区范围应随新增加的高压配电变电站及负荷的增长进行调整；(4)中压配电网应有较强的适应性，主干线导线截面按长远规划选型一次建成，在负荷方法不能满足需要时，可增加新的馈入点或插入新的变电站，而其结构不变；(5)中压配电网宜形成多分段，多联络的网络化结线方式，必要时能通过中压电网转移负荷。配电网规划一般包含以下几个步骤：(1)规划基础数据收集、调查与录入；(2)现状电网分析与评估；(3)负荷预测；(4)根据目标函数拟定配电网结构布局方案。
随着计算机技术、数学方法和其它相关技术(如地理信息系统)的发展，人们开始研究利用计算机来辅助进行流程化的配电网规划，以期在有限资源的条件下提供一致的、全面的规划方案，进而提高配电网规划的品质与科学决策的水平。目前，在配电网规划中采用的数学优化方法已不胜枚举，有运筹学中的线性规划方法(linear programming)、最短路径法(shortest path)、非线性规划方法(nonlinear programming)、混合整数规划(mixed-integer programming)、动态规划、网络流法(network flow method)等。事实上，城市中压配电网规划是一个多目标、非线性、多阶段的复杂优化问题，任何一种规划算法不可能同等地考虑所有的因素。目前，计算机上实现的配电网规划都只能在保证可靠、安全的供电前提下，优化规划期内配电网总投资和运行维修等费用，即以经济指标的优化为目标进行规划，这类优化方法在操作过程中往往与实际规划需求相差甚远。
因此，如何提供一种与实际需求相协调的智能优化规划算法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种配电网线路规划方法、系统、计算机设备、介质，能够使得网线规划与实际需求相协调，减少人工工作量。其具体方案如下：
第一方面，本发明提供一种配电网线路规划方法，包括：
选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；
根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；
根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；
将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图。
优选地，
所述GIS地理信息，包括：道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流的任意一种或多种的组合。
优选地，
所述根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图，包括：
沿所述道路、所述桥梁、所述隧道、所述河流，绕过山峰、所述湖泊，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图。
优选地，
所述根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组，包括：
根据所述用户负荷的图集，按照用户负荷相互间的远近距离，将所述用户负荷分为N组，得到N组用户负荷组；其中，所述N为所述变电站的馈出线数量。
优选地，
所述将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图，包括：
根据所述用户负荷组与所述联通图的正交距离，选出与所述联通图的正交距离最近的第一负荷点，所述用户负荷组的其他负荷点作为第二负荷点；
选择所述第一负荷点、所述变电站在所述联通图上的最短连接路径；
根据最小生成树算法，找到连接所述第一负荷点、所述第二负荷点的最小生成树；
合并所述最短连接路径、所述最小生成树，得到所述用户负荷组的配电线路规划图。
第二方面，本发明提供一种配电网线路规划系统，包括：
区域选择模块，用于选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；
联通图规划模块，用于根据所述变电站、所述用户负荷以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；
负荷分组模块，用于根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；
负荷连接模块，用于将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图。
优选地，
所述GIS地理信息，包括：道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流的任意一种或多种的组合；
所述联通图规划模块，包括：
联通规划单元，用于沿所述道路、所述桥梁、所述隧道、所述河流，绕过山峰、所述湖泊，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图。
优选地，
所述负荷连接模块，包括：
距离比较单元，用于根据所述用户负荷组与所述联通图的正交距离，选出与所述联通图的正交距离最近的第一负荷点，所述用户负荷组的其他负荷点作为第二负荷点；
最短路径选择单元，用于选择所述第一负荷点、所述变电站在所述联通图上的最短连接路径；
最小树生成单元，用于根据最小生成树算法，找到连接所述第一负荷点、所述第二负荷点的最小生成树；
线路合并单元，用于合并所述最短连接路径、所述最小生成树，得到所述用户负荷组的配电线路规划图。
第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一种所述的配电网线路规划方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一种所述的配电网线路规划方法的步骤。
本发明提供一种配电网线路规划方法，包括：选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图。本发明将配电网线路规划与图集的方法相结合，利用图集理论，自动识别图集中的图集中的信息，并利用GIS地理信息去实现配电网线路的规划，能够使得网线规划与实际需求相协调，减少人工工作量。
本发明提供的一种配电网线路规划系统、计算机设备、介质，也具有上述的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网线路规划方法的流程图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的用户负荷连接方法的流程图；
图3为本发明一种10节点连通图；
图4为图3中所示的10节点中从节点1到节点8的最短路径图；
图5为图3中所示的10节点中包含所有节点的最小生成树图；
图6为图3中所示的10节点中只包含节点1,3,5,7,10的施泰纳树图；
图7为本发明一种具体实施方式所提供的第一馈出线规划示意图；
图8为本发明一种具体实施方式所提供的第二馈出线规划示意图；
图9为本发明一种具体实施方式所提供的第三馈出线规划示意图；
图10为本发明一种具体实施方式所提供的第四馈出线规划示意图
图11为本发明一种具体实施方式所提供的配电网线路规划系统的组成示意图；
图12为本发明一种具体实施方式所提供负荷连接模块的组成示意图；
图13为本发明又一种具体实施方式所提供的计算机设备的结构示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网线路规划方法的流程图。
在本发明的一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种配电网线路规划方法，包括：
S11：选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；
在本实施例中，首先要选定配电网线路待规划的区域，其中，要包括一些配电网线路规划需要的地理信息，例如变电站的图集、用电负荷的图集，利用图集的方式表示出变电站和用电负荷之间的相对位置关系，另外配电网线路在实际中不能随意穿越湖泊、河流等所以要在待规划区域中标注出道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流的形状和相对距离等GIS地理信息，当然，有的待规划区域实际上，也许并不存在道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流中的任一种或多种，也就是说，所述GIS地理信息，包括：道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流的任意一种或多种的组合。
S12：根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；
在取得了变电站、用户负荷、GIS地理信息的图集后，可以对这些图集进行利用，在GIS地理信息的基础上，进行线路的规划，也就是说如果GIS地理信息包括：道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流中的一种或多种，可以将这些GIS地理信息分为可顺延的对象，不可穿越的对象，例如，可以在实际中可以沿所述道路、所述桥梁、所述隧道、所述河流，绕过山峰、所述湖泊，也就是说在山峰和湖泊的边线上环绕，而不是穿越山峰和琥珀，在计算机进行各种可能的规划时，可以对各种方案进行比较，进而规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图。
S13：根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；
对于用户负荷，一般地，需要进行分组连接到不同的变电站馈出线，这里可以采用在用户负荷的图集上进行分组，具体地，可以根据所述用户负荷的图集，按照用户负荷相互间的远近距离，将所述用户负荷分为N组，得到N组用户负荷组；其中，所述N为所述变电站的馈出线数量。也就是，有多少的变电站馈出线，就对用户负荷进行多少的分组，当然，也可以进行其他方式的分组，例如可以根据各个用电负荷距离互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图的距离进行分组。
S14：将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图。
用户负荷进行分组后，将用户负荷连接到所述的联通图，可以达到配电线路规划图。这里将用户负荷连接到联通图可以采用将各个用户负荷分别正交连接到联通图的方式，当然也可以采用其他的方式。
请参考图2，图2为本发明一种具体实施方式所提供的用户负荷连接方法的流程图。
进一步地，在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中，可以采用下列方法将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图，该方法包括：
S141：根据所述用户负荷组与所述联通图的正交距离，选出与所述联通图的正交距离最近的第一负荷点，所述用户负荷组的其他负荷点作为第二负荷点；
S142：选择所述第一负荷点、所述变电站在所述联通图上的最短连接路径；
S143：根据最小生成树算法，找到连接所述第一负荷点、所述第二负荷点的最小生成树；
S144：合并所述最短连接路径、所述最小生成树，得到所述用户负荷组的配电线路规划图。
在本实施例中，首先将用户负荷组在图集上进行正交距离的比较，找到与联通图的正交距离最近的第一负荷点，进而找到在联通图上第一负荷点与所述变电站的最短连接路径，也就是说，第一负荷点与联通图正交连接，而联通图中可能存在许多的环路，从第一负荷点到变电站可能存在许多的路径，在这一步中，找到连接第一负荷点、所述变电站在所述联通图上的最短连接路径。
进一步地，可以将第一负荷点、第二负荷点进行最小生成树算法的计算，也就是说，找到连接第一负荷点、第二负荷点的最小生成树。
本发明实施例提供了一种基于优化施泰纳树算法的配电网线路规划方法，该方法将地理信息系统(Geographic Information System，GIS)平台引入配电网规划系统，能够极大地方便规划数据的收集和管理，使规划过程更直观、更具有交互性。考虑中压配电线路实际规划步骤(首先利用负荷报装点选址配电房；而后沿道路、桥梁、隧道搜索电缆线路路径，延山、道路、河流等搜索架空线路路径，确定中压主干线路规划；最后连接主干线路与配电房最短距离路径，确定支干线路规划)，本发明提供的基于优化施泰纳树算法的配电网线路规划方法，可有效规避传统优化算法的缺点，即在配电网网架优化规划过程中，基于GIS平台提供的强大设备和地图数据，可以自动识别并绕过地面障碍物(如建筑物及其他一些公用设施)，从而得到可行的布线路径，使得网架规划的结果更符合实际。目前，该算法全过程可由计算机自动完成，并允许人工调整干预，大幅减小了规划工作量。
这里需要介绍最短连接路径和最小生成树，最短路径算法和最小生成树算法的综合称为施泰纳树，利用最短路径算法可以得到最短连接路径，利用最小生成树算法可以得到最小生成树。
下面举例对施泰纳树进行说明：
请参考图3、图4、图5、图6，图3为本发明一种10节点连通图；图4为图3中所示的10节点中从节点1到节点8的最短路径图；图5为图3中所示的10节点中包含所有节点的最小生成树图；图6为图3中所示的10节点中只包含节点1,3,5,7,10的施泰纳树图。
施泰纳(Steiner)树问题是组合优化中一类问题的总称。虽然施泰纳树问题可能会有不同的数学表达定，但它们都需要针对给定的一组对象和预定义的目标函数的最佳互连。给定一个带有非负边权重和顶点子集(通常称为终端)的无向图，施泰纳树问题的建造一个包含所有终端(但可以包括附加顶点)的权重最小的树。
施泰纳树是最短路径算法和最小生成树算法的综合。图3是一个10节点的连通图。从节点1到节点8有很多条路径，比如(1,4,3,7,8)，(1,2,3,7,8)，(1,5,10,8)等等，最短路径是(1,2,3,7,8)，总距离为18，如图4所示。最短路径算法的时间复杂度是O(E+V*logV)，这里E指的时联通图中的边的数量，V是联通图中节点的数量。如果需要包含所有10个节点，并且使得总距离最短，得到的最小生成树如图5所示。最小生成树有两种解法，Prime算法和Kruskal算法，Prim算法的时间复杂度是O(E+V*logV)，Kruskal算法的时间复杂度是O(E*logE)。如果只需要包含指定节点，比如节点1,3,5,7,10，并且使得总距离最短，得到的施泰纳树如图6所示。注意生成的施泰纳树包含了额外的节点2和9，这是为了保持节点的联通。需要说明的是，图中的较粗的线为实际的联通线路。
更进一步地，结合具体的配电网线路规划对方法进行说明：
请参考图7、图8、图9、图10，图7为本发明一种具体实施方式所提供的第一馈出线规划示意图；图8为本发明一种具体实施方式所提供的第二馈出线规划示意图；图9为本发明一种具体实施方式所提供的第三馈出线规划示意图；图10为本发明一种具体实施方式所提供的第四馈出线规划示意图。
本发明实施例提出的基于优化施泰纳树算法的配电网线路规划方法，实施算例结果如图7-图10所示。实施例中的100个负荷分4组进行配电网线路规划，4组线路规划结果分半如图7(分组1，第一馈出线)、图8((分组2，第二馈出线)、图9(分组3，第三馈出线)和图10(分组4，第四馈出线)所示。此外，实施例还对线路规划方法在不同场景下的计算时间做了对比分析，分析结果如下：
(1)100个负荷，4根出线，线路规划耗时15.81s；
(2)200个负荷，4根出线，规划耗时16.09s；
(3)1000个负荷，4根出线，规划耗时40.05s。
测试区域覆盖范围为纬度23.04°到23.06°，经度113.04°到113.07°。测试计算机配置为Intel I7 2600k CPU，24GB ram。可以看出本发明提供的基于优化施泰纳树算法的配电网线路规划方法的计算速度完全满足实际配电网线路规划的计算要求。
本发明提供一种配电网线路规划方法，包括：选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图。本发明将配电网线路规划与图集的方法相结合，利用图集理论，自动识别图集中的图集中的信息，并利用GIS地理信息去实现配电网线路的规划，能够使得网线规划与实际需求相协调，减少人工工作量。
请参考图11、图12，图11为本发明一种具体实施方式所提供的配电网线路规划系统的组成示意图；图12为本发明一种具体实施方式所提供负荷连接模块的组成示意图。
在本发明的又一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种配电网线路规划系统1100，包括：
区域选择模块1110，用于选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；
联通图规划模块1120，用于根据所述变电站、所述用户负荷以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；
负荷分组模块1130，用于根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；
负荷连接模块1140，用于将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图。
优选地，
所述GIS地理信息，包括：道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流的任意一种或多种的组合；
所述联通图规划模块1120，包括：
联通规划单元，用于沿所述道路、所述桥梁、所述隧道、所述河流，绕过山峰、所述湖泊，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图。
优选地，
所述负荷连接模块1130，包括：
距离比较单元1131，用于根据所述用户负荷组与所述联通图的正交距离，选出与所述联通图的正交距离最近的第一负荷点，所述用户负荷组的其他负荷点作为第二负荷点；
最短路径选择单元1132，用于选择所述第一负荷点、所述变电站在所述联通图上的最短连接路径；
最小树生成单元1133，用于根据最小生成树算法，找到连接所述第一负荷点、所述第二负荷点的最小生成树；
线路合并单元1134，用于合并所述最短连接路径、所述最小生成树，得到所述用户负荷组的配电线路规划图。
请参考图13，图13为本发明又一种具体实施方式所提供的计算机设备的结构示意图。
在本发明的又一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种具体实施方式所述的配电网线路规划方法的步骤。
下面参考图13，其示出了适于用来实现本申请实施例的计算机设备的结构示意图。图13示出的计算机设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图13所示，计算机系统1300包括处理器(CPU)1301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1302中的程序或者从存储部分1308加载到随机访问存储器(RAM)1303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 1303中，还存储有系统1300操作所需的各种程序和数据。
CPU 1301、ROM 1302以及RAM 1303通过总线1304彼此相连。输入/输出(I/O)接口1303也连接至总线1304。
以下部件连接至I/O接口1305：包括键盘、鼠标等的输入部分1306；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1307；包括硬盘等的存储部分1308；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1309。通信部分1309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1310也根据需要连接至I/O接口1307。可拆卸介质1311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1308。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1311被安装。在该计算机程序被处理器(CPU)1301执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向目标的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。
在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
作为本发明的又以具体实施方式，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意具体实施方式中的配电网线路规划方法的步骤。
该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的计算机或终端设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该计算机设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该计算机设备执行时，使得该计算机设备：选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图，从而实现配电网线路规划方法的过程。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种配电网线路规划方法、系统、计算机设备、介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种配电网线路规划方法，其特征在于，包括：
选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；
根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；
根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；
将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图；
所述将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图，包括：
根据所述用户负荷组与所述联通图的正交距离，选出与所述联通图的正交距离最近的第一负荷点，所述用户负荷组的其他负荷点作为第二负荷点；
选择所述第一负荷点、所述变电站在所述联通图上的最短连接路径；
根据最小生成树算法，找到连接所述第一负荷点、所述第二负荷点的最小生成树；
合并所述最短连接路径、所述最小生成树，得到所述用户负荷组的配电线路规划图。
2.根据权利要求1所述的配电网线路规划方法，其特征在于，
所述GIS地理信息，包括：道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流的任意一种或多种的组合。
3.根据权利要求2所述的配电网线路规划方法，其特征在于，
所述根据所述变电站的图集、所述用户负荷的图集以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图，包括：
沿所述道路、所述桥梁、所述隧道、所述河流，绕过山峰、所述湖泊，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图。
4.根据权利要求1所述的配电网线路规划方法，其特征在于，
所述根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组，包括：
根据所述用户负荷的图集，按照用户负荷相互间的远近距离，将所述用户负荷分为N组，得到N组用户负荷组；其中，所述N为所述变电站的馈出线数量。
5.一种配电网线路规划系统，其特征在于，包括：
区域选择模块，用于选择配电网线路待规划区域，其中，所述待规划区域内包括：变电站的图集、用户负荷的图集以及GIS地理信息的图集；
联通图规划模块，用于根据所述变电站、所述用户负荷以及所述GIS地理信息的图集，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图；
负荷分组模块，用于根据所述用户负荷的图集，对所述用户负荷进行分组，得到用户负荷组；
负荷连接模块，用于将所述用户负荷组连接到所述联通图，得到配电线路规划图；
所述负荷连接模块，包括：
距离比较单元，用于根据所述用户负荷组与所述联通图的正交距离，选出与所述联通图的正交距离最近的第一负荷点，所述用户负荷组的其他负荷点作为第二负荷点；
最短路径选择单元，用于选择所述第一负荷点、所述变电站在所述联通图上的最短连接路径；
最小树生成单元，用于根据最小生成树算法，找到连接所述第一负荷点、所述第二负荷点的最小生成树；
线路合并单元，用于合并所述最短连接路径、所述最小生成树，得到所述用户负荷组的配电线路规划图。
6.根据权利要求5所述的配电网线路规划系统，其特征在于，
所述GIS地理信息，包括：道路、桥梁、隧道、山峰、湖泊、河流的任意一种或多种的组合；
所述联通图规划模块，包括：
联通规划单元，用于沿所述道路、所述桥梁、所述隧道、所述河流，绕过山峰、所述湖泊，规划得到互联所述变电站、所述用户负荷最多的联通图。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述配电网线路规划方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述配电网线路规划方法的步骤。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN104504183A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 广州供电局有限公司 | 一种基于自动优化的配电网智能规划系统 |
| CN106156872A (zh) * | 2015-03-30 | 2016-11-23 | 武汉大学 | 一种基于斯坦纳树的配电网规划方法 |
| CN107730062A (zh) * | 2016-08-11 | 2018-02-23 | 中移（杭州）信息技术有限公司 | 一种配电线路规划方法及装置 |
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| 一种基于改进最小生成树算法的GIS配电网架优化规划方法;陈勇等;《继电器》;20071001;第35卷(第19期);第22-26页 * |
| 斯坦纳树模型在含DG配电网规划中的应用;韩翔宇等;《电力系统及其自动化学报》;20160630;第28卷(第6期);第62-67页 * |
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