[发明专利]加惯性力的变电站为中心配网单线图自动布局计算方法

摘要

本发明公开了一种加惯性力的变电站为中心配网单线图自动布局计算方法，本发明先获取原始信息，通过遗传算法对各作用力的系数进行寻优，简单力导算法的引斥力计算，计算点边、边边斥力及总斥力，添加重心力来牵引节点使拓扑收敛于图形重心，计算本馈线的二级及二级以下支线的节点i的惯性力，计算改进后的节点运动方程的，最后输出最优单线图及最优作用力参数。

主权项

1.加惯性力的变电站为中心配网单线图自动布局计算方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤1.原始信息获取，包含变电站和负荷的地理位置信息及线路构成信息，获取源为电网EMS平台系统；步骤2.遗传算法对各作用力的系数进行寻优，将各作用力的系数作为优化的自变量，包括斥力系数k_r，1、k_r，2、k_r，3，引力系数k_a，理想长度L，重心系数k_g以及惯性系数k_in；目标是交叉点数目；步骤3.简单力导算法的引斥力计算：(1)有连接关系的两个节点之间存在引力关系，当节点之间实际距离大于理想长度时，引力大小受节点间实际距离与理想长度差值的影响，呈正比例关系；(2)任意节点之间都是存在斥力作用，斥力大小与节点间距离成反比：(1)引力计算：其中，为节点V_i和V_j之间的距离，k_a为引力系数，L为支线理想长度；(2)斥力计算式中：m为图形的节点总数；k_r为其他节点对点V_i的斥力权重；步骤4.点边、边边斥力及总斥力计算；在处理某一馈线某支路的节点斥力时，对文献[2]的方法进行简化，即计算斥力公式如下：式中：m₁为非本馈线的节点数；n₁和q分别为本馈线当前节点上一级别支路上的节点数和剩余的节点数；k_r，1为其他馈线上的节点对点V_i的斥力权重，k_r，2为点V_i上一级别支路上的节点对其的斥力权重，k_r，3为剩余节点对点V_i的斥力权重；步骤5.添加重心力来牵引节点使拓扑收敛于图形重心(0，0)；任意节点(n_x，n_y)添加的重心引力为：其中为节点到重点的距离；为重心引力系数；k_g为重力系数倍数；步骤6.对于本馈线的二级及二级以下支线的节点i的惯性力计算如下：式中：为节点V_i所在的馈线的二级及二级以下支线上的节点的重心；k_in为惯性力系数；f_x、f_y分别为惯性力大小及其在直角坐标上的分力；步骤7.改进后的节点运动方程的计算；新加入惯性力后，单线图上的每个节点都受到四个力的作用，继而改进后的节点运动方程为：式中：k为节点P_i的迭代次数；为该节点所受引斥合力、引力，斥力在x轴或者y轴上的投影；d^k为k步该节点离中心点的距离，g_f为重力系数；sig为惯性力取舍系数，当该节点所在支路非一级支路时为1，反之为0；k_in为惯性力系数，(x_mean，i，y_mean，i)为本馈线的二级及二级以下支线的节点的惯心中心；步骤8.当前交叉点是否为0，如果是0，结束算法，输出最优单线图及最优作用力参数；反之重复步骤3到步骤7。