基于GIS的电力线路管理和线路抢修路径优化问题的研究

论文摘要

在现代电网的运行管理中引入地理信息系统,对提高供电企业的现代管理水平具有重大意义。本文以地理信息系统为平台,通过研究电网设备,分析设备信息数据,提出了电气设备的建模方法,并对配电网中的具体设备进行建模,验证了建模方法的合理性。同时,从面向设备管理,面向客户服务的角度分析了系统功能模块,对GIS系统与SCADA系统接口功能模块进行了设计。电气接线图是供电企业了解电网运行方式,进行网络分析和设计的重要工具。本文对电气接线图的生成方式,绘制方法进行了研究。针对不同类型的设备,设计了不同的生成方法。电力设备故障时,快速确定最佳抢修路径是GIS系统的一项重要功能。这对及时恢复供电,保证供电可靠性有着重要意义。群智能算法在寻找最优解问题中有广泛应用,但它们普遍有易早熟收敛等缺点。本文提出了一种结合最大最小蚁群算法,采用基于角度和信息素混合因素进行局部搜索的改进蚁群算法,加快了传统算法的搜索效率。本文利用鱼群算法拥有快速收敛速度的特点,将鱼群算法与遗传算法结合,利用交叉进化思想将鱼群算法获得的较优解进行优化。混合算法结合了两种算法的优点,既具有高效的收敛速度,也不易陷入局部最优解。上述两种算法在解决电力线路最佳抢修路径的问题时都能准确的搜索到最优路径,具有可靠,可行的特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题主要研究内容
• 第2章 配电GIS 简介和设备模型构建
• 2.1 引言
• 2.2 配电GIS 特性简介
• 2.3 配电GIS 的数据类型
• 2.4 基本设备模型建立
• 2.5 典型设备模型构建
• 2.5.1 10KV 电缆模型构建
• 2.5.2 10KV 隔离开关模型构建
• 2.6 小结
• 第3章 电力GIS 管理系统功能模块实现
• 3.1 引言
• 3.2 GIS 管理系统功能简介
• 3.3 GIS 管理系统与调度SCADA 接口设计
• 3.3.1 SCADA 接口功能
• 3.3.2 模块建立的数据流图设计
• 3.3.3 SCADA 接口模块实现
• 3.4 电气接线图功能模块设计
• 3.4.1 接线图生成方法
• 3.4.2 接线图电气设备绘制
• 3.5 小结
• 第4章 基于改进蚁群算法求解最优路径
• 4.1 引言
• 4.2 线路最佳抢修路径问题模型和基本蚁群算法模型
• 4.2.1 最佳抢修路径模型
• 4.2.2 基本蚁群算法模型
• 4.3 蚁群算法的改进
• 4.3.1 对信息素区域和更新方式的改进
• 4.3.2 局部搜索方法的改进
• 4.4 算法的实现和仿真
• 4.4.1 仿真实验1 基本蚁群算法和改进算法仿真对比
• 4.4.2 仿真实验2 参数γ和λ取值实验
• 4.5 小结
• 第5章 基于鱼群遗传混合算法求解最佳抢修路径
• 5.1 引言
• 5.2 鱼群算法的基本原理
• 5.3 遗传算法的基本简介
• 5.4 鱼群遗传混合算法的设计
• 5.5 仿真实验和结果分析
• 5.5.1 仿真实验1 算法收敛度测试
• 5.5.2 仿真实验2 算法搜索成功率测试
• 5.5.3 仿真实验3 改进蚁群算法与混合算法搜索成功率测试
• 5.6 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望与不足
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要