基于空间GIS的城市中压配电网络智能规划

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1、中文摘要城市配电网规划中，将进行负荷预测、变电站选址与定容、配电网络规划和无功优化等各项工作，其中在负荷预测和变电站选址与定容的基础上进行的配电网络规划，是一项复杂而重要的工作，也是必要的环节。因为合理规范并符合实际的配电网络结构将给城市配电网建设提供一个有用的参考，同时对城市规划的其它环节诸如煤气管道规划、自来水管道规划、交通网络规划和通信网络规划等也有一定的参考价值。在电力系统中，输电网络、配电网络、变电站及设备、用户及负荷等资源均是按照地理位置分布的，而配电网络规划要求大量的数据分析，对于这些数据信息

2、的管理及使用应该结合地理环境、采用地理空间数据结构来存储，引入地理信息系统(GIs，GeographicalInformationSystem)能够为配电网络规划提供强有力的数据管理功能。本文在对国际上一些成功的GIS软件数据结构模型的分析与比较基础上，并结合配电网空间数据结构自身的特点，开发了配电网GIS空间数据库，为配电网络规划工作提供了可靠的辅助手段。配电网络规划是一个具有多目标性、不确定性、非线性性和多阶段性等特点的一个复杂系统优化问题，属于NP问题。对于地理背景图上的街道、变电所和负荷点等，可以等

3、效为网络图上的路径和顶点，这样规划问题就等效成为网络优化问题，可以借鉴比较成熟的启发式优化方法，如遗传算法(GA，GeneticAlgorithm)、模拟退火算法(SA，SimulatedAnnealing)、禁忌搜索算法(TS，TabuSearch)和专家系统(ES，ExpertSystem)等。考虑到启发式算法本身固有的优点和配电网络规划的实际特点，本文借鉴了集成电路布线设计中经常采用的最短路径法并采取一定的随机方式产生中压配电网络的初始网架，然后采用遗传算法来优化初始网架。遗传算法的编码策略采用不同于

4、其它编码方法的符号编码，使配电网络规划同地理环境真正地结合起来。通过对算例的分析，我们发现以GIS为平台，采用GIS空间数据库开发时的思路，将网络优化问题和图形问题无缝的结合起来，‘在配电网络规划工作中取得了良好的效果。关键词：配电网络规划、GIS空间数据库、最短路径法、遗传算法、符号编码ABSTRACTUrbandistributionnetworkplanningincludesseveralstepssuchasLoadForecasting，SubstationLocatingandCapacity

5、Calculating,DistributionNetworkPlanningandReactiveSourcesOptimalPlanning．Amongthesesteps，UrbanDistributionNetworkPlanningbasedonLoadForecastingandSubstationLocatingandCapacityCalculatingisacomplexbutimportantstepbecausethecanonicalandpracticalroutingnetwor

6、kwillprovideusefulreferencetourbandistributionnetworkconstructingandalsobringsomereferencestoothercityplanningsteps．Inpowersystem，transmissionnetwork，distributionnetwork，substationsandfacilities，consumersandloadsareallorientedtogeography．Whenplanning，Wesho

7、uldanalyzeagreatdealofdatatogettlleoptimalresult．Inordertomanageandusethesedatainformation．weshouldstorethesedatawithspatialdatastructurecombinedwithgeographicconditions．GIS(GeographyInformationSystem)willprovidethesestrongfunctionsofdatamanagementtodistri

8、butionnetworkplanning．BasedonanalyzingthedatastructuremodelsofsomesuccessfulGISsoftwareandconsideringthespecialtiesofdistributionnetworkspadaldatastructure，thispaperdesignsGISspatialdatabaseofdistributionnetw