CN110728006B - 一种基于网格的供电单元自动划分方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于网格的供电单元自动划分方法，将地理图背景文件导入，通过图层名称的关键字匹配对应到地块类型，解析图形信息，再计算地块面积，得出每个地块负荷；累加所有地块负荷，得到规划的总负荷需求，将不同接线模式类型对应不同的负荷接入量，得到供电单元个数并随机选取相应数目地块的重心位置作为供电单元的初始位置；组成新的供电单元范围，重新计算供电单元的重心位置，并将该重心位置作为供电单元新的位置。计算前后两次供电单元中心位置的偏移量并收敛精度，得到划分好的供电单元。本发明在网格的范围下，将地块组合负荷叠加按照接线组的容量和裕度为约束，使得自动划分供电单元的线路造价和线损最低。

Description

一种基于网格的供电单元自动划分方法
技术领域
本发明涉及供电领域，尤其涉及一种基于网格的供电单元自动划分方法。
背景技术
在现有供电企业发展策划部在制定配电网目标网架规划时，以供电单元为基本单位开展。为了满足供电地块远期饱和负荷的需求，将对可靠性指标要求近似，空间位置上相邻的地块划为一个供电单元。该供电单元需满足网格约束，不能跨网格供电。供电单元划分的合理性直接影响目标网架规划时的环网柜布点、线路布线的合理性，对于提高配电网目标网架规划的技术指标和经济性具有重要意义。
目前供电企业发展策划部在制定配电网目标网架时，通过手工的方式，在CAD软件工具上，对地块进行供电单元的划分。一方面，人工划分供电单元费时费力，而且容易出错；另一方面，人工依靠经验，划分的供电单元达不到目标网架规划时要求的技术指标和经济性都兼顾的要求。基层规划人员由于自身水平和素质的不同，以及对供电单元划分的认识和理解程度不同，导致人工划分的供电单元不合理，或者没有满足约束条件，规划效果不理想。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种线路造价和线损最低的基于网格的供电单元自动划分方法。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于网格的供电单元自动划分方法，包括以下步骤：
步骤1：将带坐标信息的地理图背景shp文件导入供电单元划分模块，调用供电单元划分模块后生成多个供电单元；
步骤2：通过地理图不同图层的shp文件，将图层名称的关键字匹配对应到地块类型。例如：图层名YD-G1的G为关键字，对应到“绿地”地块类型。
步骤3：从地块shp文件中解析图形信息，得到地块的形状折点坐标，根据折点坐标计算地块面积，得出每个地块负荷；
步骤4：累加网格内所有地块负荷，得到规划的总负荷需求，再根据接线模式类型，不同接线模式类型对应不同的负荷接入量，得到供电单元个数；
步骤5：根据供电单元个数随机选取相应数目地块的重心位置作为供电单元的初始位置；
步骤6：按照各个地块的重心与供电单元距离就近接入供电单元，组成新的供电单元范围；
步骤7：按照供电单元新接入的地块，重新计算供电单元的重心位置，并将该重心位置作为供电单元新的位置。
步骤8：计算前后两次供电单元中心位置的偏移量ΔOffset；
步骤9：重复步骤6-8，直到偏移量ΔOffset≤收敛精度，得到划分好的供电单元。
进一步的，步骤1中，解析地理图背景shp文件得到点、线、面矢量图形信息，将点、线、面矢量图形信息导入供电单元划分模块。
进一步的，步骤3中具体的，从地块shp文件中解析点、线、面矢量图形信息，得到地块的形状折点坐标。
进一步的，步骤3中具体的，根据所述地块类型的负荷密度Ld、面积S以及需用系数Dc、同时率Sr，通过公式Load＝Ld*S*Dc*Sr，计算得出每个地块负荷数值，将该负荷数值赋予地块数据结构的地块负荷字段。
进一步的，步骤4中具体的：累加网格内所有地块负荷，得到规划的总负荷需求Lt，再根据接线模式类型，不同接线模式对应不同的负荷接入量La，根据公式Num＝Lt/La，得到供电单元个数；
进一步的，步骤6中，设Load(i)地块负荷接入供电单元需要满足容量约束：
Figure BDA0002225518520000021
当超过容量限制，就近接入下一个供电单元。
采用本发明技术方案，本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明在网格的范围下，将地块组合负荷叠加按照接线组的容量和裕度为约束，以线路造价和线损最低为目标，自动划分供电单元，本发明通过供电单元划分，满足的约束条件加载到软件的功能中，只需要明确划分范围，设定不同的接线模式，即可完成供电单元的自动划分。
具体实施方式
对本发明具体方案具体实施例作进一步的阐述。
一种基于网格的供电单元自动划分方法，包括以下步骤：
步骤1：将带坐标信息的地理图背景shp文件导入供电单元划分模块，调用供电单元划分模块后生成多个供电单元；具体的，解析地理图背景shp文件得到点、线、面矢量图形信息，将点、线、面矢量图形信息导入供电单元划分模块。
步骤2：通过地理图不同图层的shp文件，将图层名称的关键字匹配对应到地块类型。例如：图层名YD-G1的G为关键字，对应到“绿地”地块类型。
步骤3：从地块shp文件中解析图形信息，得到地块的形状折点坐标，根据折点坐标计算地块面积，得出每个地块负荷；具体的，从地块shp文件中解析点、线、面矢量图形信息，得到地块的形状折点坐标。根据所述地块类型的负荷密度Ld、面积S以及需用系数Dc、同时率Sr，通过公式Load＝Ld*S*Dc*Sr，计算得出每个地块负荷数值，将该负荷数值赋予地块数据结构的地块负荷字段。
步骤4：累加网格内所有地块负荷，得到规划的总负荷需求，再根据接线模式类型，不同接线模式类型对应不同的负荷接入量，得到供电单元个数；具体的：累加网格内所有地块负荷，得到规划的总负荷需求Lt，再根据接线模式类型，不同接线模式对应不同的负荷接入量La，根据公式Num＝Lt/La，得到供电单元个数；
步骤5：根据供电单元个数随机选取相应数目地块的重心位置作为供电单元的初始位置；
步骤6：按照各个地块的重心与供电单元距离就近接入供电单元，组成新的供电单元范围；设Load(i)地块负荷接入供电单元需要满足容量约束：
Figure BDA0002225518520000041
当超过容量限制，就近接入下一个供电单元。
步骤7：按照供电单元新接入的地块，重新计算供电单元的重心位置，并将该重心位置作为供电单元新的位置。
步骤8：计算前后两次供电单元中心位置的偏移量ΔOffset；
步骤9：重复步骤6-8，直到偏移量ΔOffset≤收敛精度，得到划分好的供电单元。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种基于网格的供电单元自动划分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将带坐标信息的地理图背景shp文件导入供电单元划分模块，调用供电单元划分模块后生成多个供电单元；
步骤2：通过地理图不同图层的shp文件，将图层名称的关键字匹配对应到地块类型；
步骤3：从地块shp文件中解析图形信息，得到地块的形状折点坐标，根据折点坐标计算地块面积，得出每个地块负荷；
步骤4：累加网格内所有地块负荷，得到规划的总负荷需求，再根据接线模式类型，不同接线模式类型对应不同的负荷接入量，得到供电单元个数；具体的：累加网格内所有地块负荷，得到规划的总负荷需求Lt，再根据接线模式类型，不同接线模式对应不同的负荷接入量La，根据公式Num＝Lt/La，得到供电单元个数；
步骤5：根据供电单元个数随机选取相应数目地块的重心位置作为供电单元的初始位置；
步骤6：按照各个地块的重心与供电单元距离就近接入供电单元，组成新的供电单元范围；其中，设Load(i)地块负荷接入供电单元需要满足容量约束：
Figure FDA0004235880790000011
当超过容量限制，就近接入下一个供电单元；
步骤7：按照供电单元新接入的地块，重新计算供电单元的重心位置，并将该重心位置作为供电单元新的位置；
步骤8：计算前后两次供电单元中心位置的偏移量ΔOffset；
步骤9：重复步骤6-8，直到偏移量ΔOffset≤收敛精度，得到划分好的供电单元。
2.如权利要求1所述的一种基于网格的供电单元自动划分方法，其特征在于，步骤1中，解析地理图背景shp文件得到点、线、面矢量图形信息，将点、线、面矢量图形信息导入供电单元划分模块。
3.如权利要求1所述的一种基于网格的供电单元自动划分方法，其特征在于，步骤3中具体的，从地块shp文件中解析点、线、面矢量图形信息，得到地块的形状折点坐标。
4.如权利要求1所述的一种基于网格的供电单元自动划分方法，其特征在于，步骤3中具体的，根据所述地块类型的负荷密度Ld、面积S以及需用系数Dc、同时率Sr，通过公式Load＝Ld*S*Dc*Sr，计算得出每个地块负荷数值，将该负荷数值赋予地块数据结构的地块负荷字段。
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