CN111798036B - 架空线路多路组合巡视路径优化方法 - Google Patents

Abstract

一种架空线路多路组合巡视路径优化方法，涉及电力系统技术领域，所解决的是巡视架空线路的技术问题。该方法将架空线路中的杆塔视为节点，将杆塔之间的路径长度作为节点之间的权值，并根据巡视路径中的起点也是终点的特点，增设虚拟节点作为终节点，在对节点集合进行降维处理后，采用深度搜索路径同时，根据线路纵向深度较长特点，采用回退组合最优的优化方式，检索出优化后的完整巡视路径。本发明提供的方法，适用于电力系统的架空线路巡视。

Description

架空线路多路组合巡视路径优化方法

技术领域

本发明涉及电力系统的技术，特别是涉及一种架空线路多路组合巡视路径优化方法的技术。

背景技术

随着经济发展，户外架空线路长、杆塔多，多线路多杆塔密集交错的情况相当常见。

户外架空线路的巡视计划通常都采用多条线路组合巡视的方式，其巡视方法采用的都是常规的逐条巡视方法，这种逐条巡视方法存在着工作效率低下的缺陷，会造成人力、物力浪费。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高架空线路巡视工作效率的架空线路多路组合巡视路径优化方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种架空线路多路组合巡视路径优化方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将架空线路中的杆塔视为节点，构建架空线路的节点集合Nd，节点集合Nd中的每个节点代表架空线路中的一个杆塔；

2)将架空线路巡视的第一个杆塔所对应的节点作为始节点，并在节点集合Nd中添加一个虚拟的节点，将该虚拟的节点定义为终节点，并且终节点与始节点代表的是同一个杆塔；

3)设定相邻节点之间的权值，如果两个相邻节点之中有一个节点是终节点，则将该两个节点之间的权值设定为该两个节点所对应的杆塔之间的路径长度的2倍；反之，则将该两个节点之间的权值设定为该两个节点所对应的杆塔之间的路径长度；

将始节点与终节点之间的权值设定为+∞，并将始节点与终节点之间的权值，及相邻节点之间的权值，归入一个权值集合Wg；

两个节点相邻的判定标准是该两个节点所对应的两个杆塔通过一段架空线路直连；

4)如果节点集合Nd中存在同时满足条件1、条件2、条件3节点i，则将节点i从节点集合Nd中删除，并将Wg[l,i]、Wg[i,k]从权值集合Wg中删除，并在权值集合Wg中增加Wg[l,k]，并令Wg[l,k]＝Wg[i,k]+Wg[l,i]；

条件1：Ndnum[i]＝2并且Ndnum[k]＝2；

条件2：+∞＞Wg[i,k]＞0；

条件3：Wg[l,i]≥Wg[k,j]；

其中，Ndnum[i]为权值集合Wg中的与节点i相关的权值数量(也就是包含节点i的路径的数量)，Ndnum[k]为权值集合Wg中的与节点k相关的权值数量(也就是包含节点k的路径的数量)，Wg[i,k]为节点i与节点k之间的权值，Wg[l,i]为节点l与节点i之间的权值，Wg[k,j]为节点k与节点j之间的权值，Wg[l,k]为节点l与节点k之间的权值；

5)重复步骤4)，直至节点集合Nd中不存在同时满足条件1、条件2、条件3节点后转至步骤6)；

6)定义一个节点数组ResArray、一个节点数组DistArray及一个路径数组path；

将节点集合Nd中的始节点设定为当前节点t，并将始节点放入节点数组ResArray，其它节点放入节点数组DistArray；

7)如果节点数组DistArray为空，则转至步骤10),反之则从节点数组DistArray中选取出一个节点，并将该节点定义为节点r；

节点r的选取条件为：在权值集合Wg中存在当前节点t与节点r的权值，并且该权值小于当前节点t与其它节点之间的权值；

8)将节点r放入节点数组ResArray，并从节点数组DistArray中删除节点r，并在路径数组path中增加一段路径，该路径的始点为当前节点t，终点为节点r；

9)将节点r定义为新的当前节点t，再返回步骤7)；

10)将路径数组path中的各段路径连成一条完整的巡视路径，巡视路径优化结束。

本发明提供的架空线路多路组合巡视路径优化方法，将架空线路中的杆塔视为节点，将杆塔之间的路径长度作为节点之间的权值，对寻优的节点进行降维处理，采用深度搜索路径同时，根据线路纵向深度较长特点，采用回退组合最优的优化方式，该方法寻优速度快，实现成本低，准确度高，能提高架空线路巡视工作效率。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系，本发明中的英文字母区分大小写。

本发明实施例所提供的一种架空线路多路组合巡视路径优化方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将架空线路中的杆塔视为节点，构建架空线路的节点集合Nd，节点集合Nd中的每个节点代表架空线路中的一个杆塔；

2)将架空线路巡视的第一个杆塔所对应的节点作为始节点，并在节点集合Nd中添加一个虚拟的节点，将该虚拟的节点定义为终节点，并且终节点与始节点代表的是同一个杆塔，该杆塔既是巡视路径的起点，也是巡视路径的终点；

3)设定相邻节点之间的权值，如果两个相邻节点之中有一个节点是终节点，则将该两个节点之间的权值设定为该两个节点所对应的杆塔之间的路径长度的2倍；反之，则将该两个节点之间的权值设定为该两个节点所对应的杆塔之间的路径长度；

将始节点与终节点之间的权值设定为+∞，并将始节点与终节点之间的权值，及相邻节点之间的权值，归入一个权值集合Wg；

两个节点相邻的判定标准是该两个节点所对应的两个杆塔通过一段架空线路直连；

4)如果节点集合Nd中存在同时满足条件1、条件2、条件3节点i，则将节点i从节点集合Nd中删除，并将Wg[l,i]、Wg[i,k]从权值集合Wg中删除，并在权值集合Wg中增加Wg[l,k]，并令Wg[l,k]＝Wg[i,k]+Wg[l,i]；

条件1：Ndnum[i]＝2并且Ndnum[k]＝2；

条件2：+∞＞Wg[i,k]＞0；

条件3：Wg[l,i]≥Wg[k,j]；

其中，Ndnum[i]为权值集合Wg中的与节点i相关的权值数量(也就是包含节点i的路径的数量)，Ndnum[k]为权值集合Wg中的与节点k相关的权值数量(也就是包含节点k的路径的数量)，Wg[i,k]为节点i与节点k之间的权值，Wg[l,i]为节点l与节点i之间的权值，Wg[k,j]为节点k与节点j之间的权值，Wg[l,k]为节点l与节点k之间的权值；

5)重复步骤4)，直至节点集合Nd中不存在同时满足条件1、条件2、条件3节点后转至步骤6)；

6)定义一个节点数组ResArray、一个节点数组DistArray及一个路径数组path；

将节点集合Nd中的始节点设定为当前节点t，并将始节点放入节点数组ResArray，其它节点放入节点数组DistArray；

7)如果节点数组DistArray为空，则转至步骤10),反之则从节点数组DistArray中选取出一个节点，并将该节点定义为节点r；

节点r的选取条件为：在权值集合Wg中存在当前节点t与节点r的权值，并且该权值小于当前节点t与其它节点之间的权值；

8)将节点r放入节点数组ResArray，并从节点数组DistArray中删除节点r，并在路径数组path中增加一段路径，该路径的始点为当前节点t，终点为节点r；

9)将节点r定义为新的当前节点t，再返回步骤7)；

10)将路径数组path中的各段路径连成一条完整的巡视路径，巡视路径优化结束。

Claims (1)

1.一种架空线路多路组合巡视路径优化方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将架空线路中的杆塔视为节点，构建架空线路的节点集合Nd，节点集合Nd中的每个节点代表架空线路中的一个杆塔；

2)将架空线路巡视的第一个杆塔所对应的节点作为始节点，并在节点集合Nd中添加一个虚拟的节点，将该虚拟的节点定义为终节点，并且终节点与始节点代表的是同一个杆塔；

3)设定相邻节点之间的权值，如果两个相邻节点之中有一个节点是终节点，则将该两个节点之间的权值设定为该两个节点所对应的杆塔之间的路径长度的2倍；反之，则将该两个节点之间的权值设定为该两个节点所对应的杆塔之间的路径长度；

将始节点与终节点之间的权值设定为+∞，并将始节点与终节点之间的权值，及相邻节点之间的权值，归入一个权值集合Wg；

两个节点相邻的判定标准是该两个节点所对应的两个杆塔通过一段架空线路直连；

4)如果节点集合Nd中存在同时满足条件1、条件2、条件3节点i，则将节点i从节点集合Nd中删除，并将Wg[l,i]、Wg[i,k]从权值集合Wg中删除，并在权值集合Wg中增加Wg[l,k]，并令Wg[l,k]＝Wg[i,k]+Wg[l,i]；

条件1：Ndnum[i]＝2并且Ndnum[k]＝2；

条件2：+∞＞Wg[i,k]＞0；

条件3：Wg[l,i]≥Wg[k,j]；

其中，Ndnum[i]为权值集合Wg中的与节点i相关的权值数量(也就是包含节点i的路径的数量)，Ndnum[k]为权值集合Wg中的与节点k相关的权值数量(也就是包含节点k的路径的数量)，Wg[i,k]为节点i与节点k之间的权值，Wg[l,i]为节点l与节点i之间的权值，Wg[k,j]为节点k与节点j之间的权值，Wg[l,k]为节点l与节点k之间的权值；

5)重复步骤4)，直至节点集合Nd中不存在同时满足条件1、条件2、条件3节点后转至步骤6)；

6)定义一个节点数组ResArray、一个节点数组DistArray及一个路径数组path；

将节点集合Nd中的始节点设定为当前节点t，并将始节点放入节点数组ResArray，其它节点放入节点数组DistArray；

7)如果节点数组DistArray为空，则转至步骤10),反之则从节点数组DistArray中选取出一个节点，并将该节点定义为节点r；

节点r的选取条件为：在权值集合Wg中存在当前节点t与节点r的权值，并且该权值小于当前节点t与其它节点之间的权值；

8)将节点r放入节点数组ResArray，并从节点数组DistArray中删除节点r，并在路径数组path中增加一段路径，该路径的始点为当前节点t，终点为节点r；

9)将节点r定义为新的当前节点t，再返回步骤7)；

10)将路径数组path中的各段路径连成一条完整的巡视路径，巡视路径优化结束。