输电网单线图自生成的新方法.pdf

第38卷第18期
セ力系保护控
o1. 38 No
2010年9月16日
Power System Protection and Control
Sept.16,2010
输电网单线图自生成的新方法
王治华,董树锋2,张王俊',王伟,王彬2,刘锋,何光宇2
1.上海市电カ公司,上海200122:2.清华大学电机系电力系统国家重点实验室,北京100084)
摘要:提出了一种输电网单线图自生成的政进算法,完善了节点布局的数学模型,引入多目标以及分区约東项,提出了一种
适合求解该优化问题的遗传算法,并设计了相应的交叉和变异算子。提出了走线过程中局部优化算法,减少了线路之间的交
又。基于上述算法,搭建了以 CIM/SVG作为输入输出模式的图形系统,具有良好的交互性和兼容性。对某实际电网进行了单
线图自动生成,计算效辛和图形效果都满足工程实用的要求。
关键词:单线图;自动生成;]EC61970;ClM;SVG;遗传算法
A new method for auto-generation of power grid one-line diagrams
WANG Zhi-hua' DONG Shu-feng, ZHANG Wang-jun', WANG Wei, WANG Bin?, LIU Feng, HE Guang-yu
(1. Shanghai Municipal Electric Power Company, Shanghai 200122, China; 2. State Key Lab of Power Systems, Dept of Electrical
Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
Abstract: An improved method for automatically generating one-line diagrams is presented. The model of stations layout is
improved by adding multiple objects and constrain. A genetic al hm which is suited to solve this problem is designed. Crossover
operation an m ation peration in the genetic al or thm make the result satisfy constraints naturally. ocal optimization al orithms
are used to reduce crossovers among lines Based on the algorithms above, a graphic system is built using CIM/SVG mode as the
input-output mode, which makes the system interactive and compatible. The application result of a real power grid network makes it
clear that computing efficiency and graphic effect are good enough for engineering applications
Key words: one-line diagram; auto-generation; IEC 61970; CIM; SVG; genetic algorithm
中图分类号:TM76文献标识码:A
文章编号:1674-3415(2010)18-0155-07
0引言
分解为节点布局和自动布线两个过程,节点布局抽
象为组合优化问题,并采用罚函数法求解,自动布
单线图是调度员直观便捷地了解电网运行状态线采用搜索法找寻路径,取得了较好的效果。但在
的重要平台和手段。目前输电网络单线图般利用节点优化布局过程中没有考虑分区的约束,布局结
CAD工具手工绘制而成,随着网络规模不断扩大,果往往不能满足调度员对于单线图上节点按分区分
系统维护工作量和成本日益增加。此外,手动绘制布的要求,同时自动布线时优化目标为连线总长度
的图形在不同的应用软件之间交互困难,往往需要最小,这使得节点数目较多时布线过于紧密、交义
各自维护一套图形系统,加大了开发和维护的成本,次数过多,很大程度上影响单线图的美观实用。针
也造成了图形数据冗余。单线图自动生成系统实现对以上问题,文献[?引入关键节点的地理信息,使
图形的自生成、自维护,具有良好的移植性,为提节点位置与其地理位置相一致,但线路排布时优化
高电网调度自动化水平打下了基础,目前国内外对目标仍局限于连线总长度最小。
此问题硏究还较少?
本文完善了文献[?中节点布局的数学模型,考
Y S, Ong,H.B.Go0,C. K. Chan和B.Qiu针对配虑了实际系统分区的特点引入了分区约東,将节点
电网的结构特点对单线图自动生成做了研究,但布局问题转化为ー个带约東的优化问题,设计了适
相关成果应用于具有复杂网络结构的输电网时效果合于求解该优化问题的算法:改进了线路排布时的
不佳们。文献[5]将 CIM/SVG引入到配电单线图自路径搜索算法,提出了走线过程中的局部优化算法,
生成系统中。文献[针对输电网,将单线图自生成进一步减少线路之间的交叉,使图形更加美观