[发明专利]一种基于多条件约束的变电站自动选址方法

说明书

本发明涉及一种基于多条件约束的变电站自动化选址方法。包括步骤：（1）数据分类与优化处理。将所考虑的因素分为变电站禁建区用地因素和变电站选址可建区因素两类，然后依据数据规范进行数据优化，使数据在空间参考等内容上保持一致。（2）候选区生成。首先进行坡度分析，得到建站适宜坡度区；然后将所有禁建区合并，得到一个禁建区；最后将适宜坡度区减去禁建区，得到候选区数据。（3）基于变电站大小的细化筛选。选择能容纳变电站大小的候选区。（4）基于层次分析法的适宜性综合评价。对候选区进行综合评价，将各候选区按适宜度高低进行排序，从而得出评价最优的候选区。本发明旨在克服现有选站方法的不足，对宏观选址的工作进行细化，实现微观选站，从而有助于解决选站难题。

技术领域

本发明涉及电力系统变电站选址领域，特别是涉及一种基于多条件约束的变电站自动选址方法。

背景技术

变电站选址是电网规划中的一项很重要的工作，它的空间布设关系到电网规划的经济性与合理性，并且还要满足气象、经济、环境、社会等各项规划要求，影响着以后电网结构的扩展与完善，因此如何对变电站科学有效的进行选址一直是行业的热点问题。

当前变电站选址的方法主要集中在宏观的资源分配问题解析上，即在大尺度上进行站址选址以满足效益最优，包括经典数学优化算法、启发式算法以及人工智能算法等。经典数学优化算法有混合整数规划、线性规划、最短路径算法等，这些方法在处理维数较大的情况时，在有限时间内很难得到最优解，实际应用效果较差。启发式和人工智能优化算法在在规模优化问题中则具有计算速度快，优化性能卓越的特点，主要包括粒子群优化算法、差分进化算法、遗传算法等。然而无论是经典数学优化算法，还是启发式或人工智能算法，它们最终所生成的还是一个范围，需要进一步利用一定的方法进行站址确定。

发明内容

本发明旨在克服现有选站方法的不足，提出一种基于多条件约束的变电站自动选址方法，以对宏观选址的工作进行细化，实现微观选站。该选址方法基于规划大数据，对变电站选址影响因素进行指标体系建立；在一定的区域内利用GIS空间分析与选址知识进行区域判断，进一步利用多边形内接矩形匹配算法寻找满足面积要求的候选区；得到变电站候选区后，还利用空间多尺度评价模型对选区进行指标统计分析，将涉及的地形起伏、用地约束、交通因素、河流因素、地质因素等指标进行智能综合判断，对候选站址进行综合评价，从而帮助解决选站难题。

本发明提出的选址方法包括如下步骤：

(1)数据分类与优化处理。变电站选址工作受多种因素约束，为了便于变电站自动选址设计，将所考虑的因素分为变电站禁建区用地因素和变电站选址可建区因素两类，然后依据数据规范进行数据优化，使数据在空间参考等内容上保持一致。

(2)候选区生成。候选区生成主要是根据各种选址约束条件进行地理空间的站址可建区选择，首先根据地形DEM数据进行适宜坡度分析，得到建站适宜坡度区；另外根据禁建区数据库，将所有禁建区进行要素并集计算，得到一个禁建区；第三步则将适宜坡度区减去禁建区，并用选区多边形进行裁剪，得到候选区数据。

(3)基于变电站大小的细化筛选。候选区多边形是步骤(2)阶段基于禁建区以及DEM数据生成的，所以还需要筛选能够容下设计的变电站矩形的候选区。如果没有满足要求候选区，则表明选区内没有合适的位置建设变电站，否则进行第(4)步。

(4)基于层次分析法的适宜性综合评价。对步骤(3)筛选的候选区进行综合评价，从而得到各候选区的综合适宜度，将各候选区按适宜度高低进行排序，从而得出评价最优的候选区，为选站人员决策提供参考。

附图说明

图1变电站自动选址方法总体框架；

图2变电站自动选址影响因素分类图；

图3变电站站址候选区生成流程图；

图4变电站候选区几何筛选示意图。

具体实施方式