基于模擬退火法的輸電網(wǎng)潮流圖的自動布局研究.pdf

1、調度大屏輸電網(wǎng)潮流圖，是調度SCADA系統(tǒng)或EMS系統(tǒng)的核心應用展現(xiàn)。調度大屏一般呈現(xiàn)為長條形，大屏尺寸限制一般排列的行數(shù)在9-13。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，變電站數(shù)量、線路數(shù)量的不斷增加，電網(wǎng)日益復雜，變動也較為頻繁，借助于人力來繪制調度大屏用的輸電網(wǎng)潮流圖越來越困難，迫切希望采用計算機協(xié)同系統(tǒng)及自動化算法，來解決頻繁的潮流圖更新問題。
　　 調度大屏輸電網(wǎng)潮流圖的自動生成，可分解為單線圖布局、單線圖布線、實時數(shù)據(jù)接入3個步驟。本文專

2、注于其布局問題。布局布線理論和應用在集成電路、材料切割等不規(guī)則多邊形布局、容器構件布局等得到了較為廣泛的研究和應用。從理論上講，布局問題是一個復雜的組合優(yōu)化問題和NP完全問題，其全局最優(yōu)解存在相當困難。
　　 調度大屏潮流圖的布局問題是一個具有自身特點的專業(yè)布局問題。本文的主要研究內容如下：
　　 首先在引言中介紹了自動布局問題以及潮流圖自動布局的研究意義與國內外的一些研究現(xiàn)狀，提出了本課題的研究內容。
　　 其

3、后介紹了本課題研究過程中涉及到的背景知識，包括SVG技術，自動走線規(guī)則，并比較了幾種常見的隨機優(yōu)化算法。
　　 然后在研究現(xiàn)有布局問題的基礎上，研究分析了布局問題的模型建立與相應的求解方法，從而為布局問題的求解奠定了理論基礎，接著提出調度大屏輸電網(wǎng)單線圖自動生成問題，并分為供區(qū)布置求解和供區(qū)內變電站布置求解，充分考慮了調度人員對布局的習慣，并降低了求解的維度，提高了求解效率。對于前者，本文提出了基于Java腳本控制的SVG圖形人

4、工輔助布局工具。對于后者，建立了考慮布線效果的目標函數(shù)，即線路交叉盡可能少，相連變電站之間距離盡可能短；布局同時考慮了布線的特性，可以避免布局-布線多次循環(huán)；提出了一種基于模擬退火算法的自動布局算法，它在變電站地理坐標離散化或其他任意的初始解上進行計算，可獲得全局優(yōu)化解。算法過程中需要的各項參數(shù)的選取極其重要，它關系到自動布局的算法的效率以及自動布局后的效果，文中利用了傳統(tǒng)的方法以及比較的方法對參數(shù)進行了選取，并以某個供區(qū)的變電站數(shù)據(jù)模

5、型為案例，進行了自動布局算法的驗證，對優(yōu)化布局前后的交叉點數(shù)與連線距離進行了清晰地比較，優(yōu)化效果比較明顯。
　　 利用面向對象思想開發(fā)了本課題的軟件系統(tǒng)，介紹了軟件系統(tǒng)設計思想與開發(fā)的業(yè)務流程，著重講解了軟件系統(tǒng)中自動布局部分的開發(fā)，布局后再進行優(yōu)化走線，最后自動生成的浙江省調度大屏的電網(wǎng)調度潮流圖現(xiàn)已投運，布局清晰，效果明顯。
　　 最后對全文進行了概括總結，從中得出了一些有益的結論，并為了能夠進行進一步的深入研究提出