基于模拟退火法的输电网潮流图的自动布局分析

《基于模拟退火法的输电网潮流图的自动布局分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、杭州电子科技大学硕士学位论文第1章引言1.1研究背景及意义电网调度机构是电力系统运行的组织、指挥、指导和协调机构，负责电网的运行、操作、[1]事故处理等电网调度管理工作，保障电力系统的安全、优质、经济运行。调度大屏输电网潮流图，是调度SCADA系统或EMS系统的核心应用展现。调度大屏一般呈现为长条形，大屏尺寸限制一般排列的行数在9-13；其上的输电网潮流图，要求布局和走线清晰，从而使调度人员一目了然，便于调度决策。其清晰、美观、均匀、潮流方向清楚、线路尽可能不出现交叉或线路过长等要求，将大大提高调度人员对电网运行情况的熟悉和认

2、知水平，有利于调度人员提升其调度水平和能力。现行的一般的做法，还是通过人工方式来绘制单线图，并人工配置实时量。一般情况下，在已有单线图上进行调整；由于电网结构复杂、大屏尺寸限制一般排列的行数在9-13等因素，在某些结构复杂区域，增加变电站，增加或调整线路，并符合潮流图的基本要求，将变得越来越困难，已经超过了人力所能。随着浙江全省经济、社会的持续快速发展，浙江电网每年的基建、技改任务十分繁重；这些造成现行电网扩建、改造较为频繁，同时电网规模越来越大，相应自动化改造也十分频繁，决定潮流图的更新也随之频繁。目前，浙江电网的接线图制作

3、和维护全部由人工完成。由于大屏接线布局缺乏总体规划，加上基建、技改工程量非常大，生成的调度大屏接线图越来越呈现出拥挤凌乱的状态，而且由于结构不够清晰，易导致局部接线变化很大，给调度员的辨识带来困难；人工制作和调整调度大屏的压力越来越大，迫切希望采用计算机协同系统及自动化算法，来解决频繁的潮流图更新问题。浙江省调调度大屏自动生成系统主要在对浙江电网基建、技改过程的厂站接线信息维护的基础上，根据厂站接线中的拓扑信息实现对浙江主网（220kV及以上）、500kV和220kV等电网接线图的自动生成，并能将这些电网接线图通过标准图形接口

4、，应用于：(1)调度大屏显示系统，能结合SCADA遥测、遥信信息用于电网的系统运行和检修标识，为调度员提供电网运行的监控手段；(2)调度操作票系统，能对智能拟票、操作票安全校核和操作票自动翻牌等提供图形基础。从而最终提高调度机构驾驭大电网的能力，提升电网安全管理、调度运行管理、应急管理及优质服务水平。1.2调度大屏输电网潮流图的特点1杭州电子科技大学硕士学位论文调度大屏输电网潮流图是特指的一种图形，具有以下明显特点：(1)要求在一个给定的长矩形带上进行平面布局布线。尤其是行数有严格限制，一般在9-13行内。(2)变电站设计成行

5、长高短的长方块，有规则地在该平面上布置整齐；变电站方块之间的空间为线路走线走廊(3)变电站出线应布置断路器，变电站之间的线路按照水平、垂直或其结合的折线进行；局部可以采用45度的斜折线。(4)潮流图上的标识，包括线路名称、潮流量、线路状态、断路器状态等均要进行标注；图形的线路状态、断路器状态、潮流量标识，在自动生成的图形中，必须具有与EMS/SCADA系统实时数据的对应点码或标签(5)要尽可能减少线路交叉，并保持图上线路长度较短，图形要求均匀布置，各类标识清楚，最后形成的图形应该均匀，线路走向清楚，各类信息清晰，便于调度人员快

6、速掌握电网拓扑结构特性和各种电网实时信息，并有效进行信息联想和溯源，以利于调度的快速准确地判断和分析，提高调度效率。(6)以浙江省调度中心的浙江省调度大屏输电网潮流图为例，一般省级规模的输电网的节点数（变电站或电厂）、线路数数量大，一般节点数为250-300，线路数为500-700。1.3国内外研究现状图形在输电网系统中的应用已经非常广泛，有基于地理位置的输电网地理接线图，调度大屏输电网潮流图，厂站接线图，输电网系统接线图等等，然而目前大多数调度中心仍旧采用人工维护这些图形，所以图形自动生成得到了国内外广泛而深入的研究，但在复

7、杂和大规模输电网系统图的自动生成问题仍没有取得太多进展。输电网的图形自动生成，可以借鉴通用网络或电路系统的布局布线问题，分为布局、布线两个步骤进行。[2]布局问题是给定一个布局空间和若干待布物体，将布局物体满足一定约束的条件下合[3-8]理地分布在给定空间中，并达到某种最优效果。布局布线理论和应用得到了较为广泛的研究和应用，如模拟电路、集成电路、机械制造、材料切割、交通运输、医学物理应用等等，另外也包括不规则多边形布局、容器构件布局等。根据待布空间和待布物体的形状，布局问题分为：（1）二维规则物体或不规则物体布局[9]问题；（

8、2）三维规则物体或不规则物体布局问题。待布空间和待布物体为圆形或正方形等规则形状的布局问题属于二维规则布局问题，如输电网潮流图的布局问题。待布空间和待布物体至少有一个是二维不规则物体就属于二维不规则布局问题，如皮革布料的裁剪问题、钢板的裁剪问题。待布空间和待布物体都是球体、长