计及地理信息的变电站选址模型研究

论文摘要

电网规划是电网发展的重要依托,其规划水平和质量直接影响到电网供电的安全性、可靠性和经济性水平。变电站选址定容是在城市空间负荷预测的基础上,确定目标年待建变电站的地理位置和容量,以满足未来负荷发展的需要,同时使所需投资及运行费用最小。它是城市电网规划中起承上启下作用的重要一环,对未来城市电网的网架结构和出线布局起着决定性作用。地理信息是规划区域内各地块的交通状况、地质条件、土地价格等信息的总称。早期的变电站选址定容算法没有计及地理信息,选出的站址经常会落入河流、湖泊等不可建站区域,同时无法计及日益昂贵的土地价格,这些都是自动选址方法在城市地区规划中迫切需要解决的难题,相关研究成果目前还是空白。本文以地价为例提出了能够计及地理信息自动进行大范围搜索的变电站选址模型和相应选址方法。能够在选址过程中计及各地块不同的土地价格,实现全自动无约束的大范围自动搜索选址,得出考虑土地价格因素的选址最优解,并能有效的避让不可建站区域。首先,本文提出了能够计及土地价格的变电站选址模型;其次,发现并论证了计及土地价格后单中位选址中地块的边界效应,即:在计及地价的前提下,如果单中位选址结果落到了某一地价较高地块内,需要调整站址,则调整后的站址一定位于某地价较低地块的边界上;再次,利用上述边界效应对单中位选址模型进行了改进,在传统的单中位选址模型中加入了地块边界线性约束条件,将此条件带入单中位选址目标函数中,求得计及地价后边界上最优位置,大大加快了处理地理信息的速度,从而提出了能够计及地价的单中位选址模型;最后,利用改进的单中位选址模型,结合应用成熟的交替定位分配法提出了能够计及土地价格自动进行大范围搜索的选址方法。本文结合实际工程算例对上述方法进行测试,充分验证了该方法能够计及地块价格自动进行无约束大范围搜索选址,且有效的避让了不可建站区域。本选址方法不仅适用于变电站选址工作,对其它需要计及地理信息的选址工作,例如邮局、消防站点的选取都有一定借鉴意义。此外,本文还结合实际规划工程遇到的各种问题,对已有变电站增容、选址多方案输出、主变负载率控制、新建站类型推荐、确定候选站点选址等问题进行了研究,给出了相应解决方案。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 变电站选址问题综述
• 1.1.1 变电站选址基本概念介绍
• 1.1.2 变电站选址的原则
• 1.1.3 变电站选址的意义
• 1.2 变电站选址研究现状与挑战
• 1.2.1 变电站选址研究现状
• 1.2.2 变电站选址研究面临的挑战
• 1.3 地理信息因素在变电站选址中的作用
• 1.3.1 地理信息因素
• 1.3.2 地理信息因素在变电站选址中的作用
• 1.4 本文主要工作及结构
• 1.4.1 本文主要工作
• 1.4.2 本文结构
• 第二章 变电站选址理论
• 2.1 选址问题传统理论介绍
• 2.1.1 平面单中位选址模型
• 2.1.2 运输模型
• 2.1.3 平面多中位选址模型
• 2.2 变电站选址原则与模型
• 2.2.1 平面多中位选址模型
• 2.2.2 应用平面多中位法求解变电站选址问题
• 2.3 本章小结
• 第三章 计及地理信息的变电站选址定容模型
• 3.1 计及地理信息的选址模型
• 3.1.1 计及地理信息的选址模型
• 3.1.2 选址的地块边界效应
• 3.1.3 选址单中位模型的改进
• 3.1.4 计及地理信息的单中位选址方法
• 3.1.5 计及地理信息的单中位选址算例
• 3.2 考虑地理信息选址的几个关建问题
• 3.2.1 地理信息的描述
• 3.2.2 邻接候选地块的确定方法
• 3.3 相关平面几何算法
• 3.3.1 如何判断点与面的关系
• 3.3.2 如何判断地块与曲线的关系
• 3.4 本章小结
• 第四章 计及地理信息的变电站选址定容方法
• 4.1 计及地理信息的选址方法
• 4.2 计及地理信息选址算例
• 4.2.1 算例1－对计及地价因素验证
• 4.2.2 算例2－对不可建站区域避让能力验证
• 4.2.3 算例3－与已有交替定位分配法的比较
• 4.2.4 算例验证总结
• 4.3 计及地理信息变电站选址方法的简化
• 4.4 本章小结
• 第五章 变电站选址相关问题研究
• 5.1 已有站增容
• 5.2 多方案输出
• 5.3 待选站类型推荐
• 5.4 负载率控制
• 5.5 定点站选址
• 5.6 本章总结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢