CN112989531A - 一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统 - Google Patents

一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112989531A
CN112989531A CN202110197611.XA CN202110197611A CN112989531A CN 112989531 A CN112989531 A CN 112989531A CN 202110197611 A CN202110197611 A CN 202110197611A CN 112989531 A CN112989531 A CN 112989531A
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
path
load
planning
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110197611.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112989531B (zh
Inventor
赵锋
谢辉
蒯圣宇
叶彬
陈晨
王翔
奚振乾
严浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Hefei Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Hefei Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Anhui Electric Power Co Ltd, Hefei Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Priority to CN202110197611.XA priority Critical patent/CN112989531B/zh
Publication of CN112989531A publication Critical patent/CN112989531A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112989531B publication Critical patent/CN112989531B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/04—Power grid distribution networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明的一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统，包括：(1)台区分台项目需求分析；(2)原台区分台项目负荷预测以及台区需求；(3)台区负荷中心点计算以及GIS布点；(4)中压电源点搜索与路径规划；(5)低压线路敷设路径规划；(6)三相入户分配建议；(7)工程造价计算。通过本方法提升了规划设计水平，让农配网结构和设备运行更合理，降低线路和设备损耗。本发明的台区分台项目规划方案自动生成方法及系统，通过基于GIS地图系统，对规划设计需求进行分析，计算台区需求，开展台区优化布点，寻找中压供电电源点，规划中低压线路路径，设计三相入户方案，最终提供造价清单，提高供电规划方案质量和设计人员的水平。

Description

一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统
技术领域
本发明涉及供电路径分析系统技术领域，具体涉及一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统。
背景技术
农配网结构与布局不科学，如线路分布不合理、运行负荷太大、设备故障频繁；变压器容量与需求不匹配，造成负荷和线损过大；三相负荷平衡问题，使得电压下降、变压器过热、线损上涨；线路超负荷运行，使农配网无功运行功率提升，造成高次谐波出现。
农配网在规划设计管理方面也存在很多不足之处，规划引领作用未能有效发挥，存在需求收集不全面，需求响应不及时、措施分析不系统、目标网架不可控现象。规划项目存在“头痛医头、脚痛医脚”、规划计划两条线、项目重复建设、投资效率不高等问题。
发明内容
本发明提出的一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统，可提升了规划设计水平，让农配网结构和设备运行更合理，降低线路和设备损耗。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种台区分台项目规划方案自动生成方法，包括以下步骤，
台区分台项目需求分析；
原台区分台项目负荷预测以及台区需求；
台区负荷中心点计算以及GIS布点；
中压电源点搜索与路径规划；
低压线路敷设路径规划；
三相入户分配建议；
工程造价计算。
进一步的，所述台区用户负荷预测和台区需求分析分析，包括：
(21)配变负荷稳态极大值预测计算，基于同类型村落台区即自然村/中心村的户数、户数近五年变化趋势、台区历史年负荷极值、位置信息这些数据，利用S型曲线拟合算法以及强化回归算法，分析并计算年负荷极值波动和负荷极大值，最终获得农网配变负荷稳态极大值，利用配变稳态负荷极大值和配变运行系数预测台区容量；
(22)台区需求计算，根据预测的台区容量需求，结合小用户的分布情况，按照台区规格型号和供电半径要求，计算台区需求的型号和台数；其中台区规格型号和供电半径要求具体为：台区容量为630kVA的供电半径应小于150米；台区容量为400kVA的供电半径应小于250米；台区容量为200kVA的供电半径应小于400米。
进一步的，所述台区负荷中心点计算包括：
(31)根据台区需求情况和小用户分布情况，通过改进K-Means聚合分析算法，将小用户按照需求的台区数量进行科学分组；
(32)利用台区负荷中心点算法，合理规划台区位置，并寻找周边最近的杆塔，安装台区。
进一步的，所述K-Means聚合分析算法改进，包括，
(A1)设定小用户为算法中的样本数据，取小用户的坐标作为样本数据的坐标，综合考虑小用户的负荷数据，将负荷数据乘以10作为样本数据的权值，采取简化处理，即同一坐标点的样本数据为小用户*负荷*10，得到N个样本数据；
(B1)设定台区需求数量K作为算法中的聚类质心，从N个样本数据中随机选取K个对象作为初始的聚类质心；
(C1)分别计算每个样本到各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中；
(D1)所有对象分配完成之后，重新计算K个聚类的质心；
(E1)与前一次的K个聚类中心比较，如果发生变化，重复过程(C1)，否则转过程(F1)；
(F1)当质心不再发生变化时，停止聚类过程；
(G1)验证质心到聚类中各个样本数据的距离，验证是否满足最短供电半径要求，如果不满足，将K递增1，重复过程(B1)，否则转过程(H1)；
(H1)当质心数量和位置不再发生变化时，停止聚类过程，并输出聚类结果。
进一步的，所述负荷中心点算法，具体如下：
(A2)根据步骤(31)中K-Means聚合分析算法的计算结果，得出聚类结果集，依次遍历聚类结果集进行计算，根据实际小用户的负荷数据情况，安装了HPLC电表的采用负荷矩算法，为安装HPLC电表的采用电量矩算法，两种算法的差异在于权值分别采用年平均负荷以及年平均电量；
(B2)设定聚类中的小用户为算法中的样本数据，取小用户的坐标作为样本数据的坐标，综合考虑小用户的权值即年平均负荷或年平均电量，将权值乘以10作为样本数据的权值，采取简化处理，即同一坐标点的样本数据为小用户*负荷*10，得到N个样本数据；
(C2)根据样本数据的经纬度坐标，分别计算平均经度和平均纬度作为负荷中心点的经度和纬度。
进一步的，所述中压电源点搜索与路径规划包括：
(41)任意电力设施在地图中搜索中压电源点的方法；
(42)规划中压电源点到电力设施的敷设路径的方法。
其中，所述任意电力设施在地图中搜索中压电源点的方法，具体如下：
(A3)设定中压电源点的搜索范围为：变电站、开闭所、环网柜的间隔和杆塔的T接点，且间隔必须为未占用且同一母线中空闲间隔大于1，其中开闭所类型为开关站或者用户总配，搜索范围为3公里、5公里和10公里；
(B3)搜索中压电源点按照距离方位从小到大进行搜索，搜索顺序依次为杆塔、环网柜、开关站、用户总配、变电站，提供至少5个待选范围，且考虑线路负载率以及接入后线路负载率。
进一步的，所述规划中压电源点到电力设施的敷设路径的方法，具体如下：
(A4)充分考虑同杆架设、管道资源，尽可能少的新敷设杆塔、管道和工井，且尽可能不横跨穿越高速公路；
(B4)根据现有线路中的架空线路和管道，排除已无资源的管道和无法继续架设的架空线,，以杆塔、工井进行打断线路和管道，构建空间拓扑和节点；
(C4)根据现有道路网，构建空间拓扑和节点；
(D4)该路径搜索算法基于A*进行调优，其中涉及两个专业名词开放列表和封闭列表，其中开放列表为用于记录所有可考虑选择的节点，封闭列表用于记录所有不再考虑的节点；
(E4)将中压电源点记录为当前点P，并将当前点P放入封闭列表，搜寻点P所有邻近节点，假如某邻近点既没有在开放列表或封闭列表里面；
(F4)则计算出该邻近点和P点之间的距离，并设父节点为P，然后将其放入开放列表；
(G4)判断开放列表是否已经空了，如果没有说明在达到结束点前已经找完了所有可能的路径点，寻路失败，探路结束；否则继续；
(H4)从开放列表拿出一个距离值最小的点，作为寻路路径的下一步；
(I4)判断该点是否为结束点，如果是，则寻路成功，探路结束；否则继续；
(J4)将该点设为当前点P，跳回步骤(E4)。
(K4)获取最优路径的集合，遍历每连续两个点之间是否有步骤(B4)中的拓扑结果，如果有则记录为利旧，如果没有则使用步骤(C4)中的拓扑结果，寻找路径，如果依然没有记录，则使用直接连线的方式进行路径规划。
进一步的，所述低压线路敷设路径规划的方法包括：
(A5)充分考虑低压同杆架设、高低压同杆架设，尽可能少的新敷设杆塔；
(B5)根据现有线路中的高低压架空线路，以杆塔进行打断线路，构建空间拓扑和节点；
(C5)根据现有道路网，构建空间拓扑和节点；
(D5)该路径搜索算法基于A*进行调优，其中涉及两个专业名词开放列表和封闭列表，其中开放列表为用于记录所有可考虑选择的节点，封闭列表用于记录所有不再考虑的节点；
(E5)将中压电源点记录为当前点P，并将当前点P放入封闭列表，搜寻点P所有邻近节点，假如某邻近点既没有在开放列表或封闭列表里面；
(F5)则计算出该邻近点和P点之间的距离，并设父节点为P，然后将其放入开放列表；
(G5)判断开放列表是否已经空了，如果没有说明在达到结束点前已经找完了所有可能的路径点，寻路失败，探路结束；否则继续；
(H5)从开放列表拿出一个距离值最小的点，作为寻路路径的下一步；
(I5)判断该点是否为结束点，如果是，则寻路成功，探路结束；否则继续。
(J5)将该点设为当前点P，跳回步骤(E5)；
(K5)获取最优路径的集合，遍历每连续两个点之间是否有步骤(B5)中的拓扑结果，如果有则记录为利旧，如果没有则使用步骤(C5)中的拓扑结果，寻找路径，如果依然没有记录，则使用直接连线的方式进行路径规划。
进一步的，所述三相入户分配建议的方法包括：
(61)三相入户的算法的为保证末端节点即杆塔、主干节点、变压器开关、变压器逐级均三相平衡；
(62)安装HPLC电表的台区使用小用户年平均负荷，未安装HPLC电表的台区使用小用户的年平均电量，作为计算三相平衡的指标；
(63)从末端节点依次开始，取节点下的小用户，按照指标从大到小进行排序，并依次按照A相、B相、C相、C相、B相、A相进行赋值；
(64)根据节点下的三相平衡情况，如果是平衡的则再依次计算，如果平衡度存在比较大的差异，按照C相、B相、A相进行调相。
另一方面，本发明还公开一种台区分台项目规划方案自动生成系统，包括以下单元，
台区分台项目需求分析单元，用于台区分台项目需求分析；
负荷预测以及台区需求单元，用于原台区分台项目负荷预测以及台区需求分析；
负荷中心点计算单元，用于台区负荷中心点计算以及GIS布点；
中压电源点搜索与路径规划单元，中压电源点搜索与路径规划；
低压线路敷设路径规划单元，用于低压线路敷设路径规划；
分配建议单元，用于三相入户分配建议；
造价计算单元，用于工程造价计算
由上述技术方案可知，本发明的台区分台项目规划方案自动生成方法及系统，通过基于GIS地图系统，对规划设计需求进行分析，计算台区需求，开展台区优化布点，寻找中压供电电源点，规划中低压线路路径，设计三相入户方案，最终提供造价清单，提高供电规划方案质量和设计人员的水平。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的台区分台规划设计流程示意图；
图3是本发明的负荷预测说明示意图；
图4是本发明的优化聚合算法示意图；
图5是本发明的负荷中心点计算示意图；
图6是本发明的三相入户计算示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实施例的台区分台项目规划设计方案自动生成的方法，具体包括如下步骤：
S1：台区分台项目需求分析；
S2：原台区分台项目负荷预测以及台区需求；
S3：台区负荷中心点计算以及GIS布点；
S4：中压电源点搜索与路径规划；
S5：低压线路敷设路径规划；
S6：三相入户分配建议；
S7：工程造价计算。
首先，分析台区分台项目的需求，台区分台的需求一般均为接入负荷大或者供电半径过长等需求。
进一步的，如图(2)所示，开展台区用户负荷预测以及台区需求具体为：
S21：配变负荷稳态极大值预测计算，基于同类型村落台区(自然村/中心村)的户数、户数近五年变化趋势、台区历史年负荷极值、位置信息等数据，利用S型曲线拟合算法以及强化回归算法，分析并计算年负荷极值波动和负荷极大值，最终获得农网配变负荷稳态极大值，利用配变稳态负荷极大值和配变运行系数预测台区容量；
S22：台区需求计算，根据预测的台区容量需求，结合小用户的分布情况，按照台区规格型号和供电半径要求，计算台区需求的型号和台数。其中台区规格型号和供电半径要求具体为：台区容量为630kVA的供电半径应小于150米；台区容量为400kVA的供电半径应小于250米；台区容量为200kVA的供电半径应小于400米。
进一步的，开展台区负荷中心点计算，具体为：
S31根据台区需求情况和小用户分布情况，通过改进K-Means聚合分析算法，将小用户按照需求的台区数量进行科学分组；
S32:利用台区负荷中心点算法，合理规划台区位置，并寻找周边最近的杆塔，安装台区。
如图(3)所示，改进K-Means聚合分析算法，具体如下：
S311:设定小用户为算法中的样本数据，取小用户的坐标作为样本数据的坐标，综合考虑小用户的负荷数据，将负荷数据乘以10作为样本数据的权值，采取简化处理，即同一坐标点的样本数据为小用户*负荷*10，得到N个样本数据；
S312:设定台区需求数量K作为算法中的聚类质心，从N个样本数据中随机选取K个对象作为初始的聚类质心；
S313:分别计算每个样本到各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中；
S314:所有对象分配完成之后，重新计算K个聚类的质心；
S315:与前一次的K个聚类中心比较，如果发生变化，重复过程S313，否则转过程S316；
S316:当质心不再发生变化时，停止聚类过程；
S317:验证质心到聚类中各个样本数据的距离，验证是否满足最短供电半径要求，如果不满足，将K递增1，重复过程S312，否则转过程S318；
S318:当质心数量和位置不再发生变化时，停止聚类过程，并输出聚类结果。
如图(4)所示，负荷中心点算法，具体如下：
S321:根据S31中K-Means聚合分析算法的计算结果，得出聚类结果集，依次遍历聚类结果集进行计算，根据实际小用户的负荷数据情况，安装了HPLC电表的采用负荷矩算法，为安装HPLC电表的采用电量矩算法，两种算法的差异在于权值分别采用年平均负荷以及年平均电量；
S322:设定聚类中的小用户为算法中的样本数据，取小用户的坐标作为样本数据的坐标，综合考虑小用户的权值(年平均负荷或年平均电量)，将权值乘以10作为样本数据的权值，采取简化处理，即同一坐标点的样本数据为小用户*负荷*10，得到N个样本数据；
S323:根据样本数据的经纬度坐标，分别计算平均经度和平均纬度作为负荷中心点的经度和纬度。
进一步的，开展任意电力设施在地图中搜索中压电源点，具体如下：
S41:设定中压电源点的搜索范围为：变电站、开闭所、环网柜的间隔和杆塔的T接点，且间隔必须为未占用且同一母线中空闲间隔大于1，其中开闭所类型为开关站或者用户总配，搜索范围为3公里、5公里和10公里；
S42:搜索中压电源点按照距离方位从小到大进行搜索，搜索顺序依次为杆塔、环网柜、开关站、用户总配、变电站，提供至少5个待选范围，且考虑线路负载率以及接入后线路负载率。
规划中压电源点到电力设施的敷设路径的具体方法，如下：
S421:充分考虑同杆架设、管道资源，尽可能少的新敷设杆塔、管道和工井，且尽可能不横跨穿越高速公路；
S422:根据现有线路中的架空线路和管道(排除已无资源的管道和无法继续架设的架空线路)，以杆塔、工井进行打断线路和管道，构建空间拓扑和节点；
S423:根据现有道路网，构建空间拓扑和节点；
S424:该路径搜索算法基于A*进行调优，其中涉及两个专业名词开放列表和封闭列表，其中开放列表为用于记录所有可考虑选择的节点，封闭列表用于记录所有不再考虑的节点；
S425:将中压电源点记录为当前点P，并将当前点P放入封闭列表，搜寻点P所有邻近节点，假如某邻近点既没有在开放列表或封闭列表里面；
S426:则计算出该邻近点和P点之间的距离，并设父节点为P，然后将其放入开放列表；
S427:判断开放列表是否已经空了，如果没有说明在达到结束点前已经找完了所有可能的路径点，寻路失败，探路结束；否则继续；
S428:从开放列表拿出一个距离值最小的点，作为寻路路径的下一步；
S429:判断该点是否为结束点，如果是，则寻路成功，探路结束；否则继续。
S4210:将该点设为当前点P，跳回步骤S425。
S4211:获取最优路径的集合，遍历每连续两个点之间是否有步骤S422中的拓扑结果，如果有则记录为利旧，如果没有则使用步骤S423中的拓扑结果，寻找路径，如果依然没有记录，则使用直接连线的方式进行路径规划。
进一步的，开展低压线路敷设路径规划,具体包括：
S51:充分考虑低压同杆架设、高低压同杆架设，尽可能少的新敷设杆塔；
S52:根据现有线路中的高低压架空线路，以杆塔进行打断线路，构建空间拓扑和节点；
S53:根据现有道路网，构建空间拓扑和节点；
S54:该路径搜索算法基于A*进行调优，其中涉及两个专业名词开放列表和封闭列表，其中开放列表为用于记录所有可考虑选择的节点，封闭列表用于记录所有不再考虑的节点；
S55:将中压电源点记录为当前点P，并将当前点P放入封闭列表，搜寻点P所有邻近节点，假如某邻近点既没有在开放列表或封闭列表里面；
S56:则计算出该邻近点和P点之间的距离，并设父节点为P，然后将其放入开放列表；
S57:判断开放列表是否已经空了，如果没有说明在达到结束点前已经找完了所有可能的路径点，寻路失败，探路结束；否则继续；
S58:从开放列表拿出一个距离值最小的点，作为寻路路径的下一步；
S59:判断该点是否为结束点，如果是，则寻路成功，探路结束；否则继续。
S510:将该点设为当前点P，跳回步骤S55。
S511:获取最优路径的集合，遍历每连续两个点之间是否有步骤S52中的拓扑结果，如果有则记录为利旧，如果没有则使用步骤S53中的拓扑结果，寻找路径，如果依然没有记录，则使用直接连线的方式进行路径规划。
进一步的，如图(5)所示，开展三相入户分配建议，具体包括：
S61:三相入户的算法的根本思想为保证末端节点(杆塔)、主干节点、变压器开关、变压器逐级均三相平衡；
S62:安装HPLC电表的台区使用小用户年平均负荷，未安装HPLC电表的台区使用小用户的年平均电量，作为计算三相平衡的指标；
S63:从末端节点依次开始，取节点下的小用户，按照指标从大到小进行排序，并依次按照A相、B相、C相、C相、B相、A相进行赋值。
S64:根据节点下的三相平衡情况，如果是平衡的则再依次计算，如果平衡度存在比较大的差异，按照C相、B相、A相进行调相。
进一步的，根据工程造价清单，结合规划设计中中压线路新建的敷设路径、中压杆塔、低压线路新建的敷设路径、低压杆塔、新建的变压器等设备，估算设备造价。
本发明的台区分台项目规划方案自动生成方法及系统，可提升了规划设计水平，让农配网结构和设备运行更合理，降低线路和设备损耗。具体为通过基于GIS地图系统，对规划设计需求进行分析，计算台区需求，开展台区优化布点，寻找中压供电电源点，规划中低压线路路径，设计三相入户方案，最终提供造价清单，提高供电规划方案质量和设计人员的水平。
另一方面，本发明还公开一种台区分台项目规划方案自动生成系统，包括以下单元，
台区分台项目需求分析单元，用于台区分台项目需求分析；
负荷预测以及台区需求单元，用于原台区分台项目负荷预测以及台区需求分析；
负荷中心点计算单元，用于台区负荷中心点计算以及GIS布点；
中压电源点搜索与路径规划单元，中压电源点搜索与路径规划；
低压线路敷设路径规划单元，用于低压线路敷设路径规划；
分配建议单元，用于三相入户分配建议；
造价计算单元，用于工程造价计算
可理解的是，本发明实施例提供的系统与本发明实施例提供的方法相对应，相关内容的解释、举例和有益效果可以参考上述方法中的相应部分。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：包括以下步骤，
台区分台项目需求分析；
原台区分台项目负荷预测以及台区需求；
台区负荷中心点计算以及GIS布点；
中压电源点搜索与路径规划；
低压线路敷设路径规划；
三相入户分配建议；
工程造价计算。
2.根据权利要求1所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述台区用户负荷预测和台区需求分析分析，包括：
(21)配变负荷稳态极大值预测计算，基于同类型村落台区即自然村/中心村的户数、户数近五年变化趋势、台区历史年负荷极值、位置信息这些数据，利用S型曲线拟合算法以及强化回归算法，分析并计算年负荷极值波动和负荷极大值，最终获得农网配变负荷稳态极大值，利用配变稳态负荷极大值和配变运行系数预测台区容量；
(22)台区需求计算，根据预测的台区容量需求，结合小用户的分布情况，按照台区规格型号和供电半径要求，计算台区需求的型号和台数；其中台区规格型号和供电半径要求具体为：台区容量为630kVA的供电半径应小于150米；台区容量为400kVA的供电半径应小于250米；台区容量为200kVA的供电半径应小于400米。
3.根据权利要求1所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述台区负荷中心点计算包括：
(31)根据台区需求情况和小用户分布情况，通过改进K-Means聚合分析算法，将小用户按照需求的台区数量进行科学分组；
(32)利用台区负荷中心点算法，合理规划台区位置，并寻找周边最近的杆塔，安装台区。
4.根据权利要求3所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述K-Means聚合分析算法改进，包括，
(A1)设定小用户为算法中的样本数据，取小用户的坐标作为样本数据的坐标，综合考虑小用户的负荷数据，将负荷数据乘以10作为样本数据的权值，采取简化处理，即同一坐标点的样本数据为小用户*负荷*10，得到N个样本数据；
(B1)设定台区需求数量K作为算法中的聚类质心，从N个样本数据中随机选取K个对象作为初始的聚类质心；
(C1)分别计算每个样本到各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中；
(D1)所有对象分配完成之后，重新计算K个聚类的质心；
(E1)与前一次的K个聚类中心比较，如果发生变化，重复过程(C1)，否则转过程(F1)；
(F1)当质心不再发生变化时，停止聚类过程；
(G1)验证质心到聚类中各个样本数据的距离，验证是否满足最短供电半径要求，如果不满足，将K递增1，重复过程(B1)，否则转过程(H1)；
(H1)当质心数量和位置不再发生变化时，停止聚类过程，并输出聚类结果。
5.根据权利要求3所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述负荷中心点算法，具体如下：
(A2)根据步骤(31)中K-Means聚合分析算法的计算结果，得出聚类结果集，依次遍历聚类结果集进行计算，根据实际小用户的负荷数据情况，安装了HPLC电表的采用负荷矩算法，为安装HPLC电表的采用电量矩算法，两种算法的差异在于权值分别采用年平均负荷以及年平均电量；
(B2)设定聚类中的小用户为算法中的样本数据，取小用户的坐标作为样本数据的坐标，综合考虑小用户的权值即年平均负荷或年平均电量，将权值乘以10作为样本数据的权值，采取简化处理，即同一坐标点的样本数据为小用户*负荷*10，得到N个样本数据；
(C2)根据样本数据的经纬度坐标，分别计算平均经度和平均纬度作为负荷中心点的经度和纬度。
6.根据权利要求1所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述中压电源点搜索与路径规划包括：
(41)任意电力设施在地图中搜索中压电源点的方法；
(42)规划中压电源点到电力设施的敷设路径的方法。
其中，所述任意电力设施在地图中搜索中压电源点的方法，具体如下：
(A3)设定中压电源点的搜索范围为：变电站、开闭所、环网柜的间隔和杆塔的T接点，且间隔必须为未占用且同一母线中空闲间隔大于1，其中开闭所类型为开关站或者用户总配，搜索范围为3公里、5公里和10公里；
(B3)搜索中压电源点按照距离方位从小到大进行搜索，搜索顺序依次为杆塔、环网柜、开关站、用户总配、变电站，提供至少5个待选范围，且考虑线路负载率以及接入后线路负载率。
7.根据权利要求6所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述规划中压电源点到电力设施的敷设路径的方法，具体如下：
(A4)充分考虑同杆架设、管道资源，尽可能少的新敷设杆塔、管道和工井，且尽可能不横跨穿越高速公路；
(B4)根据现有线路中的架空线路和管道，排除已无资源的管道和无法继续架设的架空线,，以杆塔、工井进行打断线路和管道，构建空间拓扑和节点；
(C4)根据现有道路网，构建空间拓扑和节点；
(D4)该路径搜索算法基于A*进行调优，其中涉及两个专业名词开放列表和封闭列表，其中开放列表为用于记录所有可考虑选择的节点，封闭列表用于记录所有不再考虑的节点；
(E4)将中压电源点记录为当前点P，并将当前点P放入封闭列表，搜寻点P所有邻近节点，假如某邻近点既没有在开放列表或封闭列表里面；
(F4)则计算出该邻近点和P点之间的距离，并设父节点为P，然后将其放入开放列表；
(G4)判断开放列表是否已经空了，如果没有说明在达到结束点前已经找完了所有可能的路径点，寻路失败，探路结束；否则继续；
(H4)从开放列表拿出一个距离值最小的点，作为寻路路径的下一步；
(I4)判断该点是否为结束点，如果是，则寻路成功，探路结束；否则继续；
(J4)将该点设为当前点P，跳回步骤(E4)。
(K4)获取最优路径的集合，遍历每连续两个点之间是否有步骤(B4)中的拓扑结果，如果有则记录为利旧，如果没有则使用步骤(C4)中的拓扑结果，寻找路径，如果依然没有记录，则使用直接连线的方式进行路径规划。
8.根据权利要求1所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述低压线路敷设路径规划的方法包括：
(A5)充分考虑低压同杆架设、高低压同杆架设，尽可能少的新敷设杆塔；
(B5)根据现有线路中的高低压架空线路，以杆塔进行打断线路，构建空间拓扑和节点；
(C5)根据现有道路网，构建空间拓扑和节点；
(D5)该路径搜索算法基于A*进行调优，其中涉及两个专业名词开放列表和封闭列表，其中开放列表为用于记录所有可考虑选择的节点，封闭列表用于记录所有不再考虑的节点；
(E5)将中压电源点记录为当前点P，并将当前点P放入封闭列表，搜寻点P所有邻近节点，假如某邻近点既没有在开放列表或封闭列表里面；
(F5)则计算出该邻近点和P点之间的距离，并设父节点为P，然后将其放入开放列表；
(G5)判断开放列表是否已经空了，如果没有说明在达到结束点前已经找完了所有可能的路径点，寻路失败，探路结束；否则继续；
(H5)从开放列表拿出一个距离值最小的点，作为寻路路径的下一步；
(I5)判断该点是否为结束点，如果是，则寻路成功，探路结束；否则继续。
(J5)将该点设为当前点P，跳回步骤(E5)；
(K5)获取最优路径的集合，遍历每连续两个点之间是否有步骤(B5)中的拓扑结果，如果有则记录为利旧，如果没有则使用步骤(C5)中的拓扑结果，寻找路径，如果依然没有记录，则使用直接连线的方式进行路径规划。
9.根据权利要求1所述的台区分台项目规划方案自动生成方法，其特征在于：所述三相入户分配建议的方法包括：
(61)三相入户的算法的为保证末端节点即杆塔、主干节点、变压器开关、变压器逐级均三相平衡；
(62)安装HPLC电表的台区使用小用户年平均负荷，未安装HPLC电表的台区使用小用户的年平均电量，作为计算三相平衡的指标；
(63)从末端节点依次开始，取节点下的小用户，按照指标从大到小进行排序，并依次按照A相、B相、C相、C相、B相、A相进行赋值；
(64)根据节点下的三相平衡情况，如果是平衡的则再依次计算，如果平衡度存在比较大的差异，按照C相、B相、A相进行调相。
10.一种台区分台项目规划方案自动生成系统，其特征在于：包括以下单元，
台区分台项目需求分析单元，用于台区分台项目需求分析；
负荷预测以及台区需求单元，用于原台区分台项目负荷预测以及台区需求分析；
负荷中心点计算单元，用于台区负荷中心点计算以及GIS布点；
中压电源点搜索与路径规划单元，中压电源点搜索与路径规划；
低压线路敷设路径规划单元，用于低压线路敷设路径规划；
分配建议单元，用于三相入户分配建议；
造价计算单元，用于工程造价计算。
CN202110197611.XA 2021-02-22 2021-02-22 一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统 Active CN112989531B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110197611.XA CN112989531B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110197611.XA CN112989531B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112989531A true CN112989531A (zh) 2021-06-18
CN112989531B CN112989531B (zh) 2022-09-23

Family

ID=76349393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110197611.XA Active CN112989531B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112989531B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115241980A (zh) * 2022-09-19 2022-10-25 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06168225A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Hitachi Ltd 最適線取計画立案方法および装置
CN107069801A (zh) * 2017-03-13 2017-08-18 中国电力科学研究院 一种基于最小用户停电损失的配电网孤岛划分方法
CN107146002A (zh) * 2017-04-13 2017-09-08 天津天大求实电力新技术股份有限公司 一种建设区配电网规划方法及系统
CN108306282A (zh) * 2017-12-29 2018-07-20 国网宁夏电力有限公司经济技术研究院 一种以解决电网诊断问题为导向的配电网自动规划方法
US20200090285A1 (en) * 2018-03-16 2020-03-19 Dalian University Of Technology Method for short-term generation scheduling of cascade hydropower plants coupling cluster analysis and decision tree

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06168225A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Hitachi Ltd 最適線取計画立案方法および装置
CN107069801A (zh) * 2017-03-13 2017-08-18 中国电力科学研究院 一种基于最小用户停电损失的配电网孤岛划分方法
CN107146002A (zh) * 2017-04-13 2017-09-08 天津天大求实电力新技术股份有限公司 一种建设区配电网规划方法及系统
CN108306282A (zh) * 2017-12-29 2018-07-20 国网宁夏电力有限公司经济技术研究院 一种以解决电网诊断问题为导向的配电网自动规划方法
US20200090285A1 (en) * 2018-03-16 2020-03-19 Dalian University Of Technology Method for short-term generation scheduling of cascade hydropower plants coupling cluster analysis and decision tree

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MA LI等: ""Distribution Network Optimize Planning Based on Operation Efficiency and Benefits"", 《IEEE XPLORE》, 26 September 2016 (2016-09-26), pages 1 - 5 *
王鹏: "县城配电网改造和规划方案分析", 《渤海大学学报(自然科学版)》, no. 03, 15 September 2012 (2012-09-15), pages 282 - 288 *
陈杰 等: ""系统化的台区改造策略及方案研究"", 《浙江电力》, vol. 35, no. 11, 31 December 2016 (2016-12-31), pages 27 - 30 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115241980A (zh) * 2022-09-19 2022-10-25 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统及方法
CN115241980B (zh) * 2022-09-19 2022-12-30 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112989531B (zh) 2022-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mateo et al. Building large-scale US synthetic electric distribution system models
Cossi et al. Planning of secondary distribution circuits through evolutionary algorithms
Huang et al. Three-phase balancing of distribution feeders using immune algorithm
Kays et al. The generation of distribution grid models on the basis of public available data
CN105046363B (zh) 一种区域配电系统单线图布局和优化方法
CN104156835A (zh) 一种大电网广域分布式一体化拓扑分析方法
CN105868869A (zh) 考虑供电可靠性和经济成本的配电自动化终端布点优化的动态规划方法
CN111026900A (zh) 配电网接线组生成及网架拓扑图生成方法和装置
CN108763557A (zh) 一种配电自动化图模智能管控方法
CN112989531B (zh) 一种台区分台项目规划方案自动生成方法及系统
Fletcher et al. A case study on optimizing an electrical distribution network using a genetic algorithm
CN115774915A (zh) 一种电网实时拓扑快速构建方法及设备
CN104331847A (zh) 一种利用Delaunay三角剖分的供电分区方法
Cebeci et al. Transmission and substation expansion planning using mixed integer programming
CN104901328A (zh) 基于复杂控制网络下的多端柔直控制模式自动识别方法
CN114118836A (zh) 一种新农村电力建设规划设计方案自动生成方法
CN115375084A (zh) 一种基于电力数据的图数据库构建方法及系统
CN113449908A (zh) 考虑需求侧资源的配电网规划方法及系统
CN113158392A (zh) 一种配电图形化监测计算系统
CN112613178A (zh) 一种配电线路规划方法、系统、智能终端以及存储介质
CN114154851A (zh) 一种关于台区分台的问题诊断及规划方案自动生成的方法
Liu et al. An evolved skeleton-network reconfiguration strategy based on topological characteristic of complex networks for power system restoration
Kasaei et al. Distribution network reconfiguration for optimal operation of distributed generation with ant colony algorithm
Schlömer et al. Modelling of Low-Voltage Grids with the Help of Open Data
Fletcher Power distribution network planning in regional areas

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant