基于GIS的输电线路路径优化设计算法研究

发布时间：2017-07-17 03:23

  本文关键词：基于GIS的输电线路路径优化设计算法研究

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【摘要】：输电线路设计是电网工程设计的重要内容,输电线路路径选择是线路设计的基础。输电线路路径选择是要在送电线路起终点之间,选择一条能够符合国家政策、满足线路运行要求的线路路径。路径方案受到地理因素、工程造价、施工条件、运维条件等方面的约束,使得路径选择呈现综合多元性、空间复杂性、政策影响性等特点。在传统的输电线路路径选择中,线路设计专工需要经过室内选线、现场勘查等步骤来确定路径方案,但由于地图缺乏实效性,难以反映真实的环境信息,造成了选线工作反复进行才能确定最终的路径方案。本文的研究内容是基于GIS地理信息系统实现输电线路路径自动生成,研究成果应用于山东经研院电网规划与工程设计一体化平台项目。该项目主要特点是基于GIS地理信息实现输变电工程的变电站选址、输电线路路径选择与杆塔优化排位。本文首先分析影响输电线路路径的环境因素并进行分类,建立环境因素递阶层次模型,通过区间层次分析法计算各环境因素在输电线路路径选择中的权值；建立GIS地图的单元格有向网络；在此基础上,综合考虑环境因素、线路长度、线路拐角,建立线路路径最小开销模型,以此作为有向路径的权值,最终通过Dijkstra算法实现路径生成。另外,本文建立了路径评价指标,在生成多条路径的基础上可推荐出最优路径。在输电线路路径优化选择的实现上,本文通过仿真算例与工程应用进行了验证。仿真算例是通过Matlab进行编程实现,建立单元格环境因素矩阵与网络有向路径,通过最小开销模型赋值于各有向路径,最终用Dijkstra算法实现最优路径的生成。工程应用方面,在一体化平台中设置路径的起点与终点,通过记录不同长度路径生成的结果与运行时间,从而验证了该方法在工程应用中的可行性。
【关键词】：输电线路路径 GIS 区间层次分析法 Dijkstra算法
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 输电线路路径设计问题概述10-12
• 1.2.1 输电线路路径设计基本特点10-11
• 1.2.2 输电线路路径设计基本原则11-12
• 1.3 研究现状12-15
• 1.3.1 输电线路路径设计一般方法12-13
• 1.3.2 输电线路智能选线研究13-15
• 1.4 本文的研究工作15-17
• 第2章 GIS在输电线路路径选择中的应用17-23
• 2.1 GIS地理信息系统概述17-18
• 2.2 GIS在电力系统中的应用18-20
• 2.3 GIS开发工具20-21
• 2.4 本章小结21-23
• 第3章 环境因素递阶层次模型建立23-38
• 3.1 区间层次分析法基本理论23-30
• 3.1.1 层次分析法23-26
• 3.1.2 区间层次分析法26-30
• 3.2 递阶层次模型建立30-31
• 3.3 算例分析31-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 输电线路路径优化设计模型及算法38-49
• 4.1 Dijkstra算法基本理论38-42
• 4.2 Dijkstra算法建模42-46
• 4.2.1 GIS地图网格化42-43
• 4.2.2 路径最小开销搜索模型43-44
• 4.2.3 Dijkstra算法建模流程44-45
• 4.2.4 最优路径评价函数45-46
• 4.3 算例分析46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 基于GIS的线路路径优化算法实现49-56
• 5.1 项目背景49-52
• 5.1.1 一体化平台系统架构49-50
• 5.1.2 一体化平台运行机制50-51
• 5.1.3 一体化平台界面51-52
• 5.2 优化算法的应用与实现52-55
• 5.2.1 功能结构52
• 5.2.2 界面设计52-54
• 5.2.3 测试结果54-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第6章 总结与展望56-58
• 6.1 总结56
• 6.2 展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王小兵;孙久运;;地理信息系统综述[J];地理空间信息;2012年01期

2 李元臣,刘维群;基于Dijkstra算法的网络最短路径分析[J];微计算机应用;2004年03期

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本文编号：551805