[發(fā)明專利]加慣性力的變電站為中心配網(wǎng)單線圖自動布局計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811622390.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109885859B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章堅民;邱程峰
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.加慣性力的變電站為中心配網(wǎng)單線圖自動布局計算方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

步驟1.原始信息獲取，包含變電站和負(fù)荷的地理位置信息及線路構(gòu)成信息，獲取源為電網(wǎng)EMS平臺系統(tǒng)；

步驟2.遺傳算法對各作用力的系數(shù)進行尋優(yōu)，將各作用力的系數(shù)作為優(yōu)化的自變量，包括斥力系數(shù)k_r，1、k_r，2、k_r，3，引力系數(shù)k_a，理想長度L，重心系數(shù)k_g以及慣性系數(shù)k_in；目標(biāo)是交叉點數(shù)目；

步驟3.簡單力導(dǎo)算法的引斥力計算：(1)有連接關(guān)系的兩個節(jié)點之間存在引力關(guān)系，當(dāng)節(jié)點之間實際距離大于理想長度時，引力大小受節(jié)點間實際距離與理想長度差值的影響，呈正比例關(guān)系；(2)任意節(jié)點之間都是存在斥力作用，斥力大小與節(jié)點間距離成反比：

(1)引力計算：

其中，為節(jié)點V_i和V_j之間的距離，k_a為引力系數(shù)，L為支線理想長度；

(2)斥力計算

式中：m為圖形的節(jié)點總數(shù)；k_r為其他節(jié)點對點V_i的斥力權(quán)重；

步驟4.點邊、邊邊斥力及總斥力計算；在處理某一饋線某支路的節(jié)點斥力時，對文獻[2]的方法進行簡化，即計算斥力公式如下：

式中：m₁為非本饋線的節(jié)點數(shù)；n₁和q分別為本饋線當(dāng)前節(jié)點上一級別支路上的節(jié)點數(shù)和剩余的節(jié)點數(shù)；k_r，1為其他饋線上的節(jié)點對點V_i的斥力權(quán)重，k_r，2為點V_i上一級別支路上的節(jié)點對其的斥力權(quán)重，k_r，3為剩余節(jié)點對點V_i的斥力權(quán)重；

步驟5.添加重心力來牽引節(jié)點使拓?fù)涫諗坑趫D形重心(0，0)；

任意節(jié)點(n_x，n_y)添加的重心引力為：

其中為節(jié)點到重心的距離；為重心引力系數(shù)；k_g為重力系數(shù)倍數(shù)；

步驟6.對于本饋線的二級及二級以下支線的節(jié)點i的慣性力計算如下：

式中：為節(jié)點V_i所在的饋線的二級及二級以下支線上的節(jié)點的重心；k_in為慣性力系數(shù)；f_x、f_y分別為慣性力大小及其在直角坐標(biāo)上的分力；

步驟7.改進后的節(jié)點運動方程的計算；新加入慣性力后，單線圖上的每個節(jié)點都受到四個力的作用，繼而改進后的節(jié)點運動方程為：

式中：k為節(jié)點P_i的迭代次數(shù)；為該節(jié)點所受引斥合力、引力，斥力在x軸或者y軸上的投影；d^k為k步該節(jié)點離中心點的距離，g_f為重力系數(shù)；sig為慣性力取舍系數(shù)，當(dāng)該節(jié)點所在支路非一級支路時為1，反之為0；k_in為慣性力系數(shù)，(x_mean，i，y_mean，i)為本饋線的二級及二級以下支線的節(jié)點的慣心中心；

步驟8.當(dāng)前交叉點是否為0，如果是0，結(jié)束算法，輸出最優(yōu)單線圖及最優(yōu)作用力參數(shù)；反之重復(fù)步驟3到步驟7。