專利名稱：：計(jì)及地理信息的變電站全自動(dòng)選址定容方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)規(guī)劃變電站選址定容
技術(shù)領(lǐng)域：
，提出了一種能夠計(jì)及地理因素的全自動(dòng)變電站選址定容方法。
背景技術(shù)：
：在電網(wǎng)規(guī)劃中，變電站選址是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，它以空間負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，確定目標(biāo)年規(guī)劃區(qū)內(nèi)變電站建設(shè)的位置。變電站選址在電網(wǎng)規(guī)劃流程中起著承上啟下的作用，選址是否合理，對(duì)未來(lái)電網(wǎng)建設(shè)、出線布局、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用，因此在變電站選址過(guò)程中合理考慮實(shí)際地理信息因素就成為選址算法是否能滿足實(shí)際工程需求的必要前提。當(dāng)前變電站選址算法就如何考慮地理信息因素可以分為如下幾類(1)早期不計(jì)地理因素的選址算法。這類早期算法主要研究如何將各類優(yōu)化方法應(yīng)用到變電站選址領(lǐng)域，還沒有考慮到算法到實(shí)際工程的應(yīng)用，尚處于理論研究階段；(2)可以進(jìn)行自動(dòng)搜索選址，但只能避讓不可建站區(qū)域，無(wú)法考慮各地塊差異的選址算法。這類算法應(yīng)用各種優(yōu)化算法對(duì)規(guī)劃區(qū)進(jìn)行自動(dòng)選址，當(dāng)站點(diǎn)落到不可建站區(qū)域時(shí)，例如道路、湖泊等，將站點(diǎn)就近向周邊可建站區(qū)域移動(dòng)，但無(wú)法考察各地塊之間的地價(jià)差異，只能避讓不可建站區(qū)域；(3)兩階段選址方案，這類方法先利用不考慮地理信息的優(yōu)化算法進(jìn)行大范圍選址，而后再通過(guò)考察各地塊地理信息因素對(duì)選定站點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。這類算法在選址后再考察地理信息，計(jì)算精度和自動(dòng)化程度都不高?？梢钥闯觯壳暗淖冸娬具x址算法在考慮地理信息因素的過(guò)程中都存在各種不足之處，還沒有能夠自動(dòng)識(shí)別地塊地理信息進(jìn)行全自動(dòng)大范圍搜索的選址方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種新的能夠計(jì)及地理因素的全自動(dòng)變電站選址定容方法，該方法能夠基于地價(jià)進(jìn)行全自動(dòng)選址，并且能夠自動(dòng)避讓不可建站區(qū)域。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種能夠計(jì)及地理因素的變電站全自動(dòng)選址方法，包含以下步驟-(1)選址數(shù)據(jù)采集采集原始數(shù)據(jù)，利用地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件和地價(jià)信息描述地塊信息，并在二維空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)可建站區(qū)域結(jié)合地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件劃分選址用地塊，輸入地塊的價(jià)格；對(duì)不可建站區(qū)域不進(jìn)行地塊劃分。(2)給定初始解應(yīng)用運(yùn)輸模型和單中位選址模型給定站點(diǎn)分布的初始解；(3)選取每片分區(qū)相關(guān)候選地塊應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選，選出需要考察的候選地塊；(4)對(duì)每片進(jìn)行改進(jìn)單中位選址應(yīng)用增加地塊邊界線性約束后的單中位選址模型對(duì)每個(gè)候選地塊進(jìn)行分析，找到每片的最優(yōu)站址；(5)判斷站址是否滿足計(jì)算精度若滿足，選址結(jié)束；否則將選址結(jié)果作為下一次循環(huán)初始解，轉(zhuǎn)向(2)進(jìn)行迭代計(jì)算直到滿足精度要求為止。作為優(yōu)選實(shí)施方式，上述的步驟(1)中地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件包括用地性質(zhì)、地理位置、交通情況、環(huán)境因素、地質(zhì)條件；對(duì)于可建站區(qū)域能自動(dòng)計(jì)及土地價(jià)格進(jìn)行大范圍自動(dòng)選址優(yōu)化；對(duì)不可建站區(qū)域?qū)⑵湟暈橐桓叩貎r(jià)區(qū)域自動(dòng)予以避讓；步驟(2)包括下列子步驟(2.1)初步形成初始站址分布以容量最大的待選站類型為參考，將已有變電站容量設(shè)為可增容后的最大容量，根據(jù)規(guī)劃年負(fù)荷容量、已有變電站容量求取需要新建站個(gè)數(shù)"；求所有負(fù)荷的單中位點(diǎn)；以該點(diǎn)為圓心，該點(diǎn)到規(guī)劃區(qū)邊界的最短距離為半徑作圓，將初始站點(diǎn)分布等間隔分布在該圓上；(2.2)應(yīng)用運(yùn)輸模型進(jìn)行負(fù)荷分配應(yīng)用運(yùn)輸模型，對(duì)(2.1)得到的站點(diǎn)分配負(fù)荷，得到"片負(fù)荷；(2.3)應(yīng)用單中位選址模型對(duì)(2.2)得到的w片負(fù)荷分別進(jìn)行選址計(jì)算，得到最終初始站點(diǎn)分布；步驟(3)中首先判斷每片站點(diǎn)位于的地塊號(hào)，從而找到當(dāng)前地塊的土地價(jià)格，若當(dāng)前地塊土地價(jià)格最小，則判定站址不需移動(dòng)；否則，應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選，選出需要考察的候選地塊，其中，判斷點(diǎn)與地塊關(guān)系的方法如下(1)過(guò)當(dāng)前點(diǎn)做一條垂直與;c軸直線，考察這兩條直線與被校驗(yàn)地塊邊界線相交情況，如果兩側(cè)交點(diǎn)個(gè)數(shù)均為奇數(shù)，則該步校驗(yàn)通過(guò)；(2)過(guò)該點(diǎn)再做一條垂直與y軸直線，重復(fù)(l)操作，如果校驗(yàn)也通過(guò)，則可判斷此點(diǎn)在該地塊內(nèi)，反之，則不在該地塊內(nèi)。對(duì)單個(gè)新建站，設(shè)總費(fèi)用為C-^+q+S，其中，q表示建站費(fèi)用，q表示線路費(fèi)用，S表示地價(jià)費(fèi)用，則移動(dòng)后站址必須滿足下式廣i我+s新vt狀"原i=li=l《W(")2+(")24=V"-A)2+(y"')2"',乂)為移動(dòng)后站址，(x,力為原站址，z為線路費(fèi)用系數(shù)，^為負(fù)荷值；利用應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選的步驟如下(1)選取選址區(qū)域內(nèi)最低地塊價(jià)格，將上式改寫為等高線rt《『,rl^W+、-^'■=1'=1(2)利用等高線原理，上式是關(guān)于Oc/)的一個(gè)封閉區(qū)域，利用判斷等高線與地塊是否相交的方法對(duì)地塊進(jìn)行篩選，此區(qū)域內(nèi)的地塊移動(dòng)站址時(shí)應(yīng)該予以考慮，區(qū)域外則不考慮；(3)在已經(jīng)縮小了的區(qū)域那再選取最低地塊價(jià)格，按上述方法進(jìn)一步縮小考察區(qū)域，直到區(qū)域內(nèi)包含相應(yīng)的最低價(jià)格地塊；(4)將不能再縮小的區(qū)域中地價(jià)低于原站址所在地塊價(jià)格的地塊選出作為移動(dòng)站址時(shí)應(yīng)考察的候選地塊。判斷等高線與地塊是否相交方法如下(1)首先判斷地塊邊界點(diǎn)是否在等高線內(nèi)，若果在，則此地塊在等高線內(nèi)，或等高線穿越該地塊，若不在，則專向下一步；(2)將待判斷地塊邊界或線段組按每個(gè)線段分別考慮，只要有一條邊界線段與等高線相交，則判斷等高線穿越當(dāng)前地塊；(3)將一條線段分成若干份，可根據(jù)線段實(shí)際長(zhǎng)短區(qū)別分份，將每份小線段首末節(jié)點(diǎn)帶入等高線，若符號(hào)相反，則可判斷出當(dāng)前線段與等高線相交；(4)若所有線段組都未于等高線相交，則可判斷出等高線不穿越當(dāng)前地塊。步驟(4)所述的增加地塊邊界線性約束后的單中位選址模型為'minC="JX《+S,.<《=>/"一~)2+("^)2<JC<其中S為土地價(jià)格，將r敘+6帶入C-S『/,，然后對(duì)x求導(dǎo)數(shù)，令其導(dǎo)數(shù)為O，求得最優(yōu)解，再按如下公式x-(Z^(+q^.-a6)/《.)/(^J^.(l+"2)/《)進(jìn)一步篩選出最優(yōu)解。本發(fā)明在已知等值負(fù)荷點(diǎn)分布及負(fù)荷值大小、已有變電站分布及最終發(fā)展規(guī)模、不參見優(yōu)化變電站分布、新建站類型及費(fèi)用情況、地塊信息的條件下，能夠得到計(jì)及地理信息的規(guī)劃目標(biāo)年變電站建設(shè)位置和容量方案。與以往的方法相比，表現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性本發(fā)明能夠在選址過(guò)程中考慮地理信息因素，而不是選定站點(diǎn)后再結(jié)合地理信息進(jìn)行站點(diǎn)調(diào)整，較以往的擬合機(jī)制大大提高了工作效率，并能夠更人性化的考慮實(shí)際地理信息因素，使變電站選址結(jié)果更合理可信，能夠有效的指導(dǎo)城市電網(wǎng)規(guī)劃工作。本發(fā)明能夠自動(dòng)識(shí)別地塊的地理信息，進(jìn)行大范圍搜索，確定新建站的位置和容量；能夠自動(dòng)計(jì)及地價(jià)，能夠自動(dòng)避讓河流、湖泊等不可建站區(qū)域的，并能考慮已有變電站和不參加優(yōu)化站，兼顧了算法計(jì)算的精度和應(yīng)用的自動(dòng)化程度。圖1:本發(fā)明"計(jì)及地理信息因素的變電站全自動(dòng)選址"的整體實(shí)施流程圖；圖2:計(jì)及地理信息因素的選址流程圖；圖3:具體實(shí)施方式一算例地塊劃分A:已有變電站(2座)不參加優(yōu)化變電站(l座)圖4:具體實(shí)施方式一算例選址結(jié)果圖。A:已有變電站(2座)不參加優(yōu)化變電站(l座)》:新建變電站(5座)具體實(shí)施例方式下面首先介紹一下本發(fā)明的技術(shù)方案。一、求解概要步驟參見圖1，本發(fā)明提出的計(jì)及地理信息因素的變電站全自動(dòng)選址方法的求解步驟為(1)選址數(shù)據(jù)采集在二維空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)可建站區(qū)域結(jié)合各小區(qū)地塊用地性質(zhì)、地理位置、交通情況、環(huán)境因素、地質(zhì)條件等劃分選址用地塊，輸入地塊的價(jià)格；對(duì)不可建站區(qū)域不進(jìn)行地塊劃分；(2)給定初始解應(yīng)用運(yùn)輸模型和單中位選址模型給定站點(diǎn)分布的初始解；(3)選取每片分區(qū)相關(guān)候選地塊應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選，選出需要考察的候選地塊；(4)對(duì)每片進(jìn)行改進(jìn)單中位選址應(yīng)用改進(jìn)后的單中位選址模型對(duì)每個(gè)候選地塊進(jìn)行分析，找到每片的最優(yōu)站址；(5)判斷站址是否滿足計(jì)算精度若滿足，選址結(jié)束；否則將選址結(jié)果作為下一次循環(huán)初始解，轉(zhuǎn)向(2)進(jìn)行迭代計(jì)算直到滿足精度要求為止。二、求解詳細(xì)步驟本發(fā)明的詳細(xì)流程見附圖2。1、選址數(shù)據(jù)采集對(duì)于可建站區(qū)域?qū)Φ貕K的劃分和評(píng)價(jià)要綜合考慮地塊用地性質(zhì)、地理位置、交通情況、環(huán)境因素、地質(zhì)條件等因素，由專業(yè)規(guī)劃人員以地價(jià)的的形式錄入到每個(gè)地塊中。對(duì)不可建站區(qū)域例如道路、橋梁、湖泊等，不進(jìn)行地塊劃分，算法會(huì)將其視為一高地價(jià)區(qū)域予以避讓。由于城市規(guī)劃中道路較多，這種處理方式也可以有效的節(jié)約規(guī)劃人員的工作時(shí)間。對(duì)地塊信息的描述方法地塊信息由地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件和地價(jià)信息兩部分組成。地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)中包含各個(gè)地塊的坐標(biāo)信息和地塊類型信息，各地塊按次序排列，每個(gè)地塊的頂點(diǎn)坐標(biāo)按工程實(shí)際圖形排列。2、給定初始解應(yīng)用運(yùn)輸模型和單中位選址模型給定站點(diǎn)分布的初始解，步驟如下(2.1)初步給定初始解以容量最大的待選站類型為參考，將已有變電站容量設(shè)為可增容后的最大容量，根據(jù)規(guī)劃年負(fù)荷容量、已有變電站容量求取需要新建站個(gè)數(shù)W;求所有負(fù)荷的單中位點(diǎn)；以該點(diǎn)為圓心，該點(diǎn)到規(guī)劃區(qū)邊界的最短距離為半徑作圓，將初始站點(diǎn)分布等間隔分布在該圓上；(2.2)應(yīng)用運(yùn)輸模型，對(duì)負(fù)荷分片運(yùn)輸模型可表述為戶i,=i/=;々o(/=K=U".，")其中m表示供應(yīng)商數(shù)目，《表示需求商，q表示供應(yīng)商/到工廠j的運(yùn)輸費(fèi)用，；c,表示供應(yīng)商,'到工廠r的運(yùn)輸量，。,表示供應(yīng)商Z'的產(chǎn)量，^表示工廠J'的需求量。表上作業(yè)法是求解運(yùn)輸模型的常用方法。將變電站視為供應(yīng)商，負(fù)荷視為工廠，利用運(yùn)輸模型可以將負(fù)荷合理的分配給各個(gè)變電站。(2.3)對(duì)每片負(fù)荷進(jìn)行單中位選址平面單中位問(wèn)題是圖論選址中的經(jīng)典問(wèn)題，可以描述為在給定"負(fù)荷"的平面坐標(biāo)(^，力)和負(fù)荷^^0的情況下，決定"站"的位置(X,.,兀)，問(wèn)題可表述為ff,表示空間負(fù)荷分布負(fù)荷的權(quán)值，《表示變電站站址到該負(fù)荷點(diǎn)的距離。/表示負(fù)荷點(diǎn)的集合?？梢宰C明，從任意初始點(diǎn)(《,^)開始，按如下公式、;""Z^v《)《2X/《)乂"_/W、'"(Z^V《)《IX"》、乂W迭代可以收斂于中位點(diǎn)。利用單中位選址模型，對(duì)(2.2)中己經(jīng)分好片的負(fù)荷分別進(jìn)行單中位選址，從而得到"個(gè)新的站址。將這W個(gè)新站址作為下一步的初始解。3、選取每片分區(qū)相關(guān)候選地塊對(duì)大規(guī)模配電網(wǎng)進(jìn)行變電站選址時(shí)，地塊數(shù)目，種類眾多。如果對(duì)每個(gè)分區(qū)的站址都要對(duì)各個(gè)地塊進(jìn)行選擇考慮則計(jì)算速度會(huì)大打折扣，因此，為了提高算法的速度，對(duì)各個(gè)站址應(yīng)盡量縮小其考察地塊的數(shù)量，但又不能將合理地塊忽略。為了解決這一問(wèn)題，本文采用如下策略首先應(yīng)用下列的"判斷點(diǎn)與地塊關(guān)系的方法"判斷每片站點(diǎn)位于的地塊號(hào)，從而找到當(dāng)前地塊的土地價(jià)格，若當(dāng)前地塊土地價(jià)格最小，則可知站址不需移動(dòng)；否則，則需要考察相關(guān)候選地塊的建站可能性。判斷點(diǎn)與地塊關(guān)系的方法如下(1)過(guò)當(dāng)前點(diǎn)做一條垂直與x軸直線，考察這兩條直線與被校驗(yàn)地塊邊界線相交情況，如果兩側(cè)交點(diǎn)個(gè)數(shù)均為奇數(shù)，則該步校驗(yàn)通過(guò)；(2)過(guò)該點(diǎn)再做一條垂直與y軸直線，重復(fù)(l)操作，如果校驗(yàn)也通過(guò)，則可判斷此點(diǎn)在該地塊內(nèi)，反正則不在該地塊內(nèi)。對(duì)于單個(gè)新建站，則總費(fèi)用為-其中q表示建站費(fèi)用，q表示線路費(fèi)用，s表示地價(jià)費(fèi)用，如果由平面單中位法選出的位置其所處地區(qū)地價(jià)偏高，則應(yīng)考慮其周邊地價(jià)相對(duì)較低的地區(qū)建站，但是站址一旦挪動(dòng)，其線路費(fèi)用會(huì)升高，因此，必須綜合考慮地價(jià)降低和線路費(fèi)用的增加。及移動(dòng)后站址必須滿足下式廣2《，+s新vE,'+s原i=li=l《W(")2+o71)2《=V(X-X')2+Cy-少,)2(V,y)為移動(dòng)后站址，(;c，力為原站址，y為線路費(fèi)用系數(shù)，^為負(fù)荷值。候選地塊選取流程如下-(1)選取選址區(qū)域內(nèi)最低地塊價(jià)格，將上式改寫為(2)利用等高線原理，上式是關(guān)于Oc、/)的一個(gè)封閉區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)的地塊移動(dòng)站址時(shí)應(yīng)該予以考慮，區(qū)域外則不考慮；(3)在已經(jīng)縮小了的區(qū)域那再選取最低地塊價(jià)格，按上述方法進(jìn)一步縮小考察區(qū)域，直到區(qū)域內(nèi)包含相應(yīng)的最低價(jià)格地塊；將不能再縮小的區(qū)域中地價(jià)低于原站地塊價(jià)格的地塊選出作為移動(dòng)站址時(shí)應(yīng)考察地塊。9判斷等高線與地塊是否相交方法如下(5)首先判斷地塊邊界點(diǎn)是否在等高線內(nèi)，若果在，則此地塊在等高線內(nèi)，或等高線穿越該地塊。若不在，則專向下一步；(6)將待判斷地塊邊界(線段組)按每個(gè)線段分別考慮，只要有一條邊界線段與等高線相交，則可判斷等高線穿越當(dāng)前地塊；(7)將一條線段分成若干份，可根據(jù)線段實(shí)際長(zhǎng)短區(qū)別分份，將每份小線段首末節(jié)點(diǎn)帶入等高線，若符號(hào)相反，則可判斷出當(dāng)前線段與等高線相交；(8)若所有線段組都未于等高線相交，則可判斷出等高線不穿越當(dāng)前地塊。4、對(duì)每片進(jìn)行改進(jìn)單中位選址通過(guò)大量算例驗(yàn)證可知對(duì)于單中位選址問(wèn)題，假設(shè)選出的站址位置不是最優(yōu)的，應(yīng)該位于其他地塊，則它一定位于這個(gè)地塊的邊界位置。因此，在單中位選址模型的基礎(chǔ)上加上相應(yīng)的線性約束，可以很好的解決考慮地價(jià)因素的選址問(wèn)題。增加地塊邊界線性約束后的單中位選址模型為'《=V(n)2+(少,-:^)2^T<X<其中S為土地價(jià)格，將y-^+6帶入C-Z^《，然后對(duì)x求導(dǎo)數(shù)，令其導(dǎo)數(shù)為0，即可求得最優(yōu)解。從任意初始點(diǎn)(X,G，討)開始，按如下公式《1=(Z『j(+，-,/《)/(Z，+"2)/《)可以求出(v，y)。因?yàn)榈貕K信息是通過(guò)地塊的各個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)描述的，所以通過(guò)將應(yīng)該考慮的相關(guān)地塊的各個(gè)邊界都應(yīng)用上述方法進(jìn)行計(jì)算，即可取出最優(yōu)建站位置，對(duì)不可建站區(qū)域，由于未對(duì)其進(jìn)行地塊劃分，而改進(jìn)后的單中位選址模型只對(duì)已經(jīng)劃分好的地塊進(jìn)行考察，所以本方法可以有效的避讓不可建站區(qū)域。應(yīng)用改進(jìn)單中位法計(jì)算完畢后，對(duì)各個(gè)新建站依據(jù)其具體負(fù)載情況調(diào)整建站類型，檢測(cè)是否可以新建容量較小的待選站類型；對(duì)已有變電站采用同樣方法檢測(cè)是否需要增容。5、判斷站址是否滿足計(jì)算精度計(jì)算每片負(fù)荷的中位點(diǎn)，如果各片中單中位點(diǎn)與該片的站址距離小到一定程度，則算法結(jié)束。否則將4中得到的選址結(jié)果作為第2步的初步初始解進(jìn)行迭代計(jì)算，知道滿足精度為止。同時(shí)設(shè)置最大迭代次數(shù)，如果算法達(dá)到最大迭代次數(shù)，則結(jié)束。下面結(jié)合某地區(qū)的實(shí)際變電站選址來(lái)對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。1、選址數(shù)據(jù)采集該區(qū)域預(yù)測(cè)水平年內(nèi)總負(fù)荷784.483MW，現(xiàn)有2座2X50MVA的110kV變電站，其最終發(fā)展規(guī)模均為4X50MVA，一座3X50不參加優(yōu)化站。設(shè)新建變電站候選類型容量為3X63MVA和3X50MVA。設(shè)各變電站負(fù)載率均為0.7，功率因數(shù)為0.9。未標(biāo)注地塊視為道路、湖泊、廣場(chǎng)等不宜建站區(qū)域(標(biāo)示為高地價(jià))。各地塊地價(jià)見表l,具體地塊劃分、已有變電站、不參加優(yōu)化站請(qǐng)參加附圖3。表1算例地塊新建站地價(jià)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>2、給定初始解(l)初步給定初始解根據(jù)目標(biāo)年預(yù)測(cè)負(fù)荷值與已有變電站、不參加優(yōu)化變電站容量情況，考慮到各主變負(fù)載率及功率因數(shù)，可計(jì)算得目標(biāo)年應(yīng)該建設(shè)變電站5座。初始站址以所有負(fù)荷中位點(diǎn)為圓心，作圓形分布。見表2所示表2初步初始解分布站點(diǎn)編號(hào)_橫坐標(biāo)_縱坐標(biāo)14005.372927.8024693.804559.8335667.402239.3643316.931265.7652343.333616.24(2)應(yīng)用運(yùn)輸模型，對(duì)負(fù)荷分片調(diào)用運(yùn)輸模型，利用表上作業(yè)法將負(fù)荷分配給初始站點(diǎn)、已有變電站和不參加優(yōu)化變電站。(3)對(duì)每片負(fù)荷進(jìn)行單中位選址調(diào)用單中位選址模型，對(duì)目標(biāo)年的5座新建變電站所帶負(fù)荷分別進(jìn)行單中位選址。從而得到5個(gè)新的初始解，如表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>3、選取每片分區(qū)相關(guān)候選地塊(l)應(yīng)用前述的平面幾何算法判斷當(dāng)前初始解所在地塊的土地價(jià)格，如表4所示。經(jīng)過(guò)比較得出5個(gè)站都需要移動(dòng)站址。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>,(2)選取每片分區(qū)相關(guān)候選地塊應(yīng)用等高線原理，選取每片分區(qū)的相關(guān)候選地塊。經(jīng)過(guò)計(jì)算可知l號(hào)站選址相關(guān)地塊為18、19、21、22、24。2號(hào)站的選址候選地塊只有28號(hào)地塊，而3、4和5號(hào)站此時(shí)沒有候選地塊。4、對(duì)每片進(jìn)行改進(jìn)單中位選址應(yīng)用改進(jìn)單中位選址模型對(duì)每片重新進(jìn)行選址，結(jié)果如表5所示<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>5、判斷站址是否滿足計(jì)算精度設(shè)精度為O.Ol,經(jīng)過(guò)若干次迭代，最終滿足精度要求，選址結(jié)果如附圖4所示。最終2X50MVA已有站增容至4X50MVA，新建站選址結(jié)果如表6所示:表6最終選址結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求1.一種能夠計(jì)及地理因素的變電站全自動(dòng)選址方法，其特征在于該方法包含以下步驟(1)選址數(shù)據(jù)采集采集原始數(shù)據(jù)，利用地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件和地價(jià)信息描述地塊信息，并在二維空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)可建站區(qū)域結(jié)合地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件劃分選址用地塊，輸入地塊的價(jià)格；對(duì)不可建站區(qū)域不進(jìn)行地塊劃分；(2)給定初始解應(yīng)用運(yùn)輸模型和單中位選址模型給定站點(diǎn)分布的初始解；(3)選取每片分區(qū)相關(guān)候選地塊應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選，選出需要考察的候選地塊；(4)對(duì)每片進(jìn)行改進(jìn)單中位選址應(yīng)用增加地塊邊界線性約束后的單中位選址模型對(duì)每個(gè)候選地塊進(jìn)行分析，找到每片的最優(yōu)站址；(5)判斷站址是否滿足計(jì)算精度若滿足，選址結(jié)束；否則將選址結(jié)果作為下一次循環(huán)初始解，轉(zhuǎn)向(2)進(jìn)行迭代計(jì)算直到滿足精度要求為止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選址方法，其特征在于步驟(1)中，所述的地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件包括用地性質(zhì)、地理位置、交通情況、環(huán)境因素、地質(zhì)條件；對(duì)于可建站區(qū)域能自動(dòng)計(jì)及土地價(jià)格進(jìn)行大范圍自動(dòng)選址優(yōu)化；對(duì)不可建站區(qū)域?qū)⑵湟暈橐桓叩貎r(jià)區(qū)域自動(dòng)予以避讓。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的選址方法，其特征在于步驟(2)包括下列子步驟(2.1)初步形成初始站址分布以容量最大的待選站類型為參考，將己有變電站容量設(shè)為可增容后的最大容量，根據(jù)規(guī)劃年負(fù)荷容量、已有變電站容量求取需要新建站個(gè)數(shù)n;求所有負(fù)荷的單中位點(diǎn)；以該點(diǎn)為圓心，該點(diǎn)到規(guī)劃區(qū)邊界的最短距離為半徑作圓，將初始站點(diǎn)分布等間隔分布在該圓上；(2.2)應(yīng)用運(yùn)輸模型進(jìn)行負(fù)荷分配應(yīng)用運(yùn)輸模型，對(duì)(2.1)得到的站點(diǎn)分配負(fù)荷，得到W片負(fù)荷；(2.3)應(yīng)用單中位選址模型對(duì)(2.2)得到的"片負(fù)荷分別進(jìn)行選址計(jì)算，得到最終初始站點(diǎn)分布；4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的選址方法，其特征在于步驟(3)中首先判斷每片站點(diǎn)位于的地塊號(hào)，從而找到當(dāng)前地塊的土地價(jià)格，若當(dāng)前地塊土地價(jià)格最小，則判定站址不需移動(dòng)；否則，應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選，選出需要考察的候選地塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選址方法，其特征在于判斷點(diǎn)與地塊關(guān)系的方法如下(1)過(guò)當(dāng)前點(diǎn)做一條垂直與;c軸直線，考察這兩條直線與被校驗(yàn)地塊邊界線相交情況，如果兩側(cè)交點(diǎn)個(gè)數(shù)均為奇數(shù)，則該步校驗(yàn)通過(guò)；(2)過(guò)該點(diǎn)再做一條垂直與y軸直線，重復(fù)(l)操作，如果校驗(yàn)也通過(guò)，則判斷此點(diǎn)在該地塊內(nèi)，反之，則不在該地塊內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選址方法，其特征在于，對(duì)單個(gè)新建站，設(shè)總費(fèi)用為c=c1+c:2+s，其中，q表示建站費(fèi)用，G表示線路費(fèi)用，S表示地價(jià)費(fèi)用，則移動(dòng)后站址必須滿足下式"l:我+s新"'i狀+s原i=li=lo-《)2+<y-力2W)為移動(dòng)后站址，(x,力為原站址，7為線路費(fèi)用系數(shù)，R為負(fù)荷值；利用應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選的步驟如下(1)選取選址區(qū)域內(nèi)最低地塊價(jià)格，將上式改寫為等高線利用等高線原理，上式是關(guān)于Oc、/)的一個(gè)封閉區(qū)域，利用判斷等高線與地塊是否相交的方法對(duì)地塊進(jìn)行篩選，此區(qū)域內(nèi)的地塊移動(dòng)站址時(shí)應(yīng)該予以考慮，區(qū)域外則不考慮；(2)在已經(jīng)縮小了的區(qū)域那再選取最低地塊價(jià)格，按上述方法進(jìn)一步縮小考察區(qū)域，直到區(qū)域內(nèi)包含相應(yīng)的最低價(jià)格地塊；(3)將不能再縮小的區(qū)域中地價(jià)低于原站址所在地塊價(jià)格的地塊選出作為移動(dòng)站址時(shí)應(yīng)考察的候選地塊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的選址方法，其特征在于判斷等高線與地塊是否相交方法如下(1)首先判斷地塊邊界點(diǎn)是否在等高線內(nèi)，若果在，則此地塊在等高線內(nèi)，或等高線穿越該地塊，若不在，則專向下一步；(2)將待判斷地塊邊界或線段組按每個(gè)線段分別考慮，只要有一條邊界線段與等高線相交，則判斷等高線穿越當(dāng)前地塊；(3)將一條線段分成若干份，根據(jù)線段實(shí)際長(zhǎng)短區(qū)別分份，將每份小線段首末節(jié)點(diǎn)帶入等高線，若符號(hào)相反，則判斷出當(dāng)前線段與等高線相交；(4)若所有線段組都未于等高線相交，則判斷出等高線不穿越當(dāng)前地塊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選址方法，其特征在于步驟四所述的增加地塊邊界線性約束后的單中位選址模型為-《=#-)2+("力)2^=OX+6X<AT<其中S為土地價(jià)格，將"淑+6帶入C-S『/"然后對(duì);c求導(dǎo)數(shù)，令其導(dǎo)數(shù)為0，求得最優(yōu)解，再按如下公式乂=(2『7(~+，—"6)/《)/(2『/1+"2)/《)進(jìn)一步篩選出最優(yōu)解。全文摘要本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)規(guī)劃變電站選址定容
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種能夠計(jì)及地理因素的變電站全自動(dòng)選址方法，包含(1)選址數(shù)據(jù)采集在二維空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)可建站區(qū)域結(jié)合地塊頂點(diǎn)坐標(biāo)文件劃分選址用地塊，輸入地塊的價(jià)格；對(duì)不可建站區(qū)域不進(jìn)行地塊劃分。(2)應(yīng)用運(yùn)輸模型和單中位選址模型給定站點(diǎn)分布的初始解；(3)選取每片分區(qū)相關(guān)候選地塊應(yīng)用等高線原理，對(duì)地塊進(jìn)行篩選，選出需要考察的候選地塊；(4)應(yīng)用增加地塊邊界線性約束后的單中位選址模型對(duì)每個(gè)候選地塊進(jìn)行分析，找到每片的最優(yōu)站址；(5)進(jìn)行迭代計(jì)算直到滿足精度要求為止。本發(fā)明能夠基于地價(jià)進(jìn)行全自動(dòng)選址，并且能夠自動(dòng)避讓不可建站區(qū)域。文檔編號(hào)H02B7/00GK101561903SQ20091006910公開日2009年10月21日申請(qǐng)日期2009年6月2日優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日發(fā)明者王成山,王笑一,羅鳳章,峻肖申請(qǐng)人:天津大學(xué)