基于地理信息的变电站选址问题研究

摘要

随着地理信息系统的发展，变电站选址问题也更多的将地理信息纳入评价指标。本文首先研究了变电站在规划期选址和工程期选址对地理信息的不同需求，为地理信息在不同阶段选址过程中的应用提出新思路，并据此分别建立了针对不同时期的变电站选址模型。
　　针对规划期选址，本文建立综合选址模型，以变电站年化建设运营费用、低压馈线建设费用和网络损耗费用之和最小为目标函数，同时考虑地理信息，将各类地理区域分类信息纳入评价模型，这些信息既包含不可建站区域信息，也包含影响变电站建设费用差异的其他地理区域信息。通过新型差分进化粒子群(DEPSO)混合算法进行求解，新型DEPSO混合算法优化了PSO粒子速度更新方式并改进DE变异策略，明显增强算法的全局搜索能力、同时提高搜索效率。测试函数及实际算例表明，论文的算法及模型有较好的有效性和实用性。
　　规划所确定的变电站站址相对比较宽泛，变电站的工程建设则需要在规划阶段确定的区域范围内确定具体的站址地块。针对工程期选址，本文提出了基于两阶段改进层次分析法的站址优选评价体系。第一阶段建立基于GIS的地块自动排序模型，由计算机读取并处理GIS信息，并运用改进层次分析法对待选区域地块自动排序;第二阶段建立包含现场勘查信息的综合评价模型，将现场勘查信息与GIS信息综合，再次运用改进层次分析法排序得到推荐站址。通过某220kV变电站工程站址选择实例，证明了评价体系有较好的实用性。
　　本文提出的变电站规划期和工程期选址模型，充分考虑了地理信息在不同阶段选址过程中的应用方式，完成了变电站从规划期到工程期站址选择的完整流程，将理论模型及算法与实际工程要求有机结合，获得良好效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 变电站选址问题研究综述

1．2．1 变电站选址原则

1．2．2 变电站选址模型研究综述

1．2．3 优化算法在变电站选址问题中的应用研究综述

1．2．4 地理信息在变电站选址问题中的应用研究综述

1．3 本文所做工作

第2章 变电站选址地理信息应用研究

2．1 地理信息系统概述

2．1．1 地理信息系统发展历程

2．1．2 地理空间信息的构成

2．1．3 电力地理信息

2．2 地理信息在变电站规划期选址中的应用研究

2．3 地理信息在变电站工程选址中的应用研究

2．4 本章小结

第3章 基于地理信息和新型DEPSO混合算法的变电站选址规划

3．1 变电站选址数学模型

3．2 地理信息的处理

3．3 新型差分进化粒子群混合算法研究

3．3．1 基本粒子群算法

3．3．2 基本差分进化算法

3．3．3 新型DEPSO混合算法

3．3．4 算法性能分析

3．4 基于地理信息和新型DEPSO混合算法的变电站选址

3．4．1 变电站选址模型求解

3．4．2 变电站选址流程

3．5 算例分析

3．5．1 前提条件

3．5．2 算例结果及分析

3．6 本章小结

第4章 基于两阶段改进层次分析法的变电站工程站址优选评价

4．1 变电站工程选址两阶段评价指标的建立

4．1．1 基于GIS的地块自动排序模型评价指标

4．1．2 包含现场勘查信息的综合评价模型评价指标

4．1．3 两阶段评价指标的特点

4．2 改进层次分析法

4．2．1 建立递阶层次结构模型

4．2．2 构造最优传递矩阵

4．2．3 权重计算

4．2．4 改进AHP与传统AHP比较

4．3 变电站工程站址优选评价模型

4．3．1 地块评价指标评分规则

4．3．2 变电站工程选址评价流程

4．4 算例分析

4．4．1 基于GIS的地块自动排序模型指标赋权

4．4．2 包含现场勘查信息的综合评价模型指标赋权

4．4．3 两阶段评价方法的工程应用

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢