基于分区加权Voronoi图的变电站选址研究

摘要

随着我国城市电网建设改造的快速发展，城市电网规划已经成为一项迫切的任务。确定变电站的位置和容量是城市电网规划工作的一个重要环节，其结果直接影响未来电力系统的线路走径、网络结构、电网投资、供电可靠性及运行经济性。 本文与以往基于坐标几何的传统变电站选址方法不同，而是在基于加权Voronoi图优化规划方法的基础上，提出了一种工程上考虑更加全面的基于分区加权Voronoi图的变电站选址研究方法。该方法根据变电站单位元划分不同扇区并赋予相应权重，可以最终更好的完成对变电站数量、容量、站址及供电范围的优化。 该方法的流程中，首先给出了一种确定新建变电站容量组合的数学模型，并采用优化技术同时得到其最优解和几组次优解，进而产生初始站址。最后，通过对Voronoi图进行分区加权来进行变电站供电范围的整体优化，并确定新建变电站站址。 本文综合考虑了变电站不同扇区方向的不同情况，对扇区作出了明确划分、完善了分区权重定义、给出了权重计算流程。详细的算例和结果分析表明，本文提出的方法节省了线路和网损费用，提高了变电站优化规划工作的科学性和实用性，结果能够较好地满足规划工作的要求，具有重要的工程应用价值。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2变电站规划简介

1.3国内外变电站规划发展现状

1.4本文工作

第二章 理论基础

2.1基本Voronoi图

2.2普通加权Voronoi图

2.3分区加权Voronoi图

2.3.1分区加权Voronoi图的定义

2.3.2分区加权Voronoi图的基本性质

2.4平面中位问题

2.4.1平面欧氏距离单中位问题

2.4.2平面矩氏距离单中位问题

2.4.3平面P中位问题

2.4.4定容的平面中位问题

2.5 ALA算法

2.6"0-1"整数规划

2.7小结

第三章 基于分区加权Voronoi图的变电站选址研究

3.1引言

3.2数学模型的建立

3.3初始站址形成

3.4分区加权的扇区划分与权重定义

3.5站址与供电范围

3.6权重计算流程

3.7算法总结

3.7小结

第四章 算例分析

4.1算例1

4.1.1算例1情况

4.1.2分析与讨论

4.2算例2

4.2.1算例2情况

4.2.2分析与讨论

4.3小结

第五章 总结与展望

5.1本文结论

5.2未来展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢