GIS变电站选址课件

1、基于最小覆盖圆及顶点加权V图的变电站优化选址 1目录：1 绪论2 Voronoi图和最小覆盖圆的基本理论 3 基于最小覆盖圆的变电站选址 4 顶点加权V图的变电站供电区域划分5 基于MapBasic的软件开发6 结论 21 绪论1.1 变电站优化选址意义1.2 变电站优化选址原则1.3 变电站规划选址方法综述1.4 本文研究的内容3变电站的合理布局不仅可以节省建设投资，而且可以极大地降低电网损耗，提高运行管理水平和调度的灵活性。直接影响到未来电力系统的网络结构、供电质量和运行经济性。1.1 变电站优化选址意义41.2 变电站优化选址原则1.靠近负荷中心。2.合理的供电半径。3.网络结构合理且相

2、对固定。4.主变载荷满足容载比要求。5.节约用地。6.综合考虑环境因素和地质因素。7.考虑出线走廊的问题.51.4 本文研究的内容(1) 在常规V图应用研究的基础上，提出了基于顶点加权V图变电站最佳供电区域自动划分；(2) 在确定变电站经济容量和个数的基础上，以网损费用函数值最小作为目标，应用最小覆盖圆原则解决新建变电站优化选址问题；(3)利用MapBasic语言在MapInfoProfessional平台上进行软件开发。72 V图和最小覆盖圆的基本理论2.1 Voronoi图 2.2 Voronoi图在变电站选址中的应用 2.3 最小覆盖圆理论 8Voronoi定义10相关特性：有效作用范围

3、特性（influence region）最大空心圆特性（largest empty circle）局部动态特性（local dynamization）与D三角网对偶（dual of Delaunay triangulation） 11图特性：V多边形V图顶点空心圆122.3 最小覆盖圆理论 基本概念 假设在某地区新建m座变电站，使其向该地区n个负荷点供电，既要使每个变电站的容量大于其供电区内所有负荷之和，又要使变电站至供电内最远的负荷点的距离尽可能小(即变电站的覆盖半径为最小)。这类问题在计算几何中称为最小覆盖圆问题，又称Minimax问题 14 数学模型 算法数学几何类算法 “现代启发式”优

4、化技术(遗传算法、 粒子群算法，神经网络算法)153.1选址的假设条件(1) 本将规划区细分为若干个功能地块，用地块的中心点坐标来代替块负荷的坐标；(2) 电网为放射式网络，所有负荷点都不能由一个以上的电源来供电，并且每一个负荷点应由可以使整个费用为最小的电源来供给；(3) 近似认为整个中压配电网覆盖面上的电力负荷密度均匀。173.2 变电站经济容量和个数确定 经济容量 变电站个数其中规划区面积负荷密度容载比183.2 变电站选址数学模型变电站单源连续选址数学模型变电站单源连续选址算法变电站多源连续型数学模型变电站多源连续型算法19单位负荷、单位距离费用系数1.变电站单源连续选址数学模型其中地

5、形系数j点负荷202.变电站单源连续选址算法213.变电站多源连续型数学模型标志参量，其中 保证每一个负荷点只有一个变电站供电。 223.3 算例普通V图244 顶点加权V图的变电站供电区域划分4.1 顶点加权Voronoi图 4.2 基于主变容量的顶点加权V图4.3 算例25普通V图27顶点加权V图加权V图边界28顶点加权Voronoi图的定义29顶点加权V图的性质发生元的权重不相等，两个加权Voronoi区域的一个边是圆弧；发生元的权重相等，两个加权Voronoi区域的一个边是直线。若平面只有两个权重不相等生长点，它们的加权V图轨迹为一个圆30两个权重不相等生长点加权V图轨迹参数：圆心：O

6、半径：R=其中：314.2 基于主变容量的顶点加权V图 权重的确定，权重正比于主变容量的平方根：32证明：33 顶点加权V图的生成用逐个添加的方法，求出各Voronoi区域边界上相邻两项间Voronoi边的与作图有关的数据。根据每个Voronoi区域的闭合边界的数据画出Voronoi边344.3 算例 某市2005年220kV高压配电站为例，分别采用普通V图和基于变压器容量的顶点加权V图对供电区域的优化划分 表4.1 各变电站容量（MVA）变电站徐庄金岱大桥人民石佛柳林祭城凤凰容量30036054036024036018036035算例加权V图供电区划分365 基于MapBasic的软件开发5

7、.1 MapInfo技术 5.2 MapInfo软件开发模式5.3 系统分析 375.1 MapInfo技术 MapInfoProfessional软件(1) 高速数据查询，良好的图形显示效果；(2) 数据可视化和数据分析能力较强；(3) 专题地图制作方便；(4) 具有OLE和OLE Automation(对象链接与嵌入自动化)功能(5) 二次开发工具MapBasic(6) MapInfoProfessional作为桌面地图系统的典范，它对软硬件环境要求较低，使用简单。38 二次开发工具MapBasic (1) MapBasic是基于MapInfo平台的用户开发语言；(2) MapBasic是

8、一种类Basic语言，使用简单；(3)MapBasic提供了MapInfo与其他应用程序的接口功能；(4)MapBasic提供了一系列SQL函数，数据库操作能力强。395.2 MapInfo软件开发模式(1) 以MapInfo作为独立开发平台，利用MapBasic所进行的二次开发模式；(2) 将MapInfo作为OLE对象的开发模式；(3) 利用基于ActiveX的MapX控件所进行的开发模式。405.3系统分析 软件开发环境 CPU：Pentium 4 2.0GHz；内存：256M；操作系统： Windows XP Sever Packs 2GIS 平台：MapInfo professional 7.0开发工具： MapBasic 7.041系统总体结构42系统模块基本功能分析模块基于最小覆盖圆变电站优化选址模块顶点加权V图供电区划分模块43系统设计 系统初始化 (1)新建用户菜单项，删除我们不用的菜单项； (2)添加的用户工具条。 (3)基本工作环境设置部分参数输入窗口 44部分参数输入窗口456 结论与展望6.1 结论 (1) 提出了最小覆盖圆原则在变电站优化选址中的应用