[發明專利]加慣性力的變電站為中心配網單線圖自動布局計算方法

有效

• 申請號: 201811622390.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109885859B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 章堅民;邱程峰
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 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所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發明公開了一種加慣性力的變電站為中心配網單線圖自動布局計算方法，本發明先獲取原始信息，通過遺傳算法對各作用力的系數進行尋優，簡單力導算法的引斥力計算，計算點邊、邊邊斥力及總斥力，添加重心力來牽引節點使拓撲收斂于圖形重心，計算本饋線的二級及二級以下支線的節點i的慣性力，計算改進后的節點運動方程的，最后輸出最優單線圖及最優作用力參數。

技術領域

本發明屬于智能電網態勢感知與可視化領域，具體涉及一種在智能配電網下，適用于一種加慣性力的變電站為中心配電網單線圖力導法自動布局計算方法。

背景技術

“以變電站為中心的中壓配電網”(Substation-centralized?DistributedNetwork，SCDN)是最近幾年提出的主動配電網分割模型，目的在于為主動配電網(ActiveDistribution?Network，ADN)提供信息高集聚、接線高識別、態勢高察覺的態勢畫面提供配電網單線接線圖；前期的研究提出了智能電網態勢圖建模及態勢感知可視化的概念設計；提出了配電網均勻接線圖自動生成及態勢圖察覺度計算；提出了基于態勢圖片挖掘的概念，進而SCDN電壓等高線態勢圖聚類分析使得應用更為具體化；且已經重點探討了ADN態勢畫面可測量評價體系，并就接線高識別、信息高集聚提出了具體的評價指標；并重點闡述了為什么提出SCDN，SCDN如何獲取這一關鍵問題；為實現“數據驅動”態勢畫面自動生成，提出了態勢底圖即電氣接線圖的圖模數一體化模型，從而為本文的SCDN單線圖自動生成提供了模型支撐。

變電站的中壓配電網模型(SCDN)是滿足態勢感知可視化信息高集聚的一種大規模配電網分割模型；SCDN是以1個110/35kV中心變電站為主供高壓電源的中壓配電網，覆蓋其所有10kV饋線，也覆蓋通過這些饋線轉供電給其他變電站的所有10kV線路；一般110kV中心變電站出線10kV饋線最多可達到20-25條，負荷節點達到近千個，線段也在千條左右；盡管現有技術中提出了自動生成的算法，但大規模應用時仍發現成圖效果不佳；另外在SCDN存在一定數據的開閉所、聯絡線、環網柜后，成圖效果就很不理想。為此，現有技術中提出了圖形模型以及一種兩階段遞階SCDN單線圖自動生成算法，重點闡述圖形模型和第一階段的接線圖初始布局，解決本變電站具有環路和與其他變電站轉供連接的饋線群以10kV母線為中心的初始輻射布局問題；本文作為續篇，重點闡述第二階段基于初始布局的美化優化計算。

基于力場模型或動力學算法的單線圖制動生成，其優點是單線圖較為美觀，計算快速，但存在3個主要問題：①嚴重依賴于初始布局，②容易出現交叉以及布局球簇化，為此提出了重力，線線規避、點線規避等改進算法，以減少交叉以及布局球簇化；但是，由于SCDN圖點邊太過密集，在基于初始布局時進行以上改進方法應用時，發現難以保持原先初始布局無交叉支線之間的整體結構而出現交叉，因此提出了一種被定義為“慣性力”的人為作用力，使得節點運行時盡可能保持一定慣性，不增加過多交叉但使圖形向均勻化演變。③之前的研究，對各種力的參數及比重都是基于經驗的，因此參數不是優化的。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種加慣性力的變電站為中心配網單線圖自動布局計算方法。

本發明一種加慣性力的變電站為中心配網單線圖自動布局計算方法具體包括以下步驟：

步驟1.原始信息獲取，包含變電站和負荷的地理位置信息及線路構成信息，獲取源：電網EMS平臺系統；

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