基于變電站內(nèi)外模型圖形的輸電網(wǎng)系統(tǒng)單線圖的自動布局布線研究.pdf

1、輸電網(wǎng)系統(tǒng)單線圖是將輸電網(wǎng)中的變電站之間的線路連接與變電站內(nèi)的一次設(shè)備接線在同一個平面展現(xiàn)的單線圖。此問題目前相關(guān)研究比較少，可以將此問題拆分為變電站外模型的自動布局和自動布線以及內(nèi)模型的求解和拼裝兩方面問題。
　　 輸電網(wǎng)系統(tǒng)單線圖的布局布線是一個有其自身特點(diǎn)的專業(yè)布局布線問題，本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 首先在引言中介紹了布局優(yōu)化問題和常見的幾種優(yōu)化算法以及輸電網(wǎng)系統(tǒng)單線圖的研究意義和國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，提出了研

2、究內(nèi)容。
　　 然后介紹了本課題的研究所涉及到的背景知識，包括SVG的相關(guān)知識、布局優(yōu)化問題、布線原理和走線規(guī)則、并詳細(xì)介紹了粒子群算法的原理的流程。
　　 在現(xiàn)有的輸電網(wǎng)單線圖理論基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的輸電網(wǎng)系統(tǒng)單線圖的自動生成算法：提出變電站內(nèi)模型圖形和外模型圖形，內(nèi)模型圖形為變電站內(nèi)一次主設(shè)備連接的單線圖，外模型圖形為代表變電站的以方框和變電站的進(jìn)出線圖形；提出將原問題轉(zhuǎn)化為變電站外模型作為長方形底座的電子元件

3、，放置到印制板上平行布置的帶標(biāo)準(zhǔn)槽位的槽條內(nèi)，并在每個槽條的上部布置水平走線廊道，其左右布置垂直走線廊道內(nèi)進(jìn)行變電站元件之間線路走線的問題，將原問題轉(zhuǎn)化為兩無耦合的順序階段求解；為了增強(qiáng)圖形的可讀性，提出了用于調(diào)度、運(yùn)行的系統(tǒng)單線圖的變電站同一母線的出線位置的調(diào)整來減少線路交叉點(diǎn)的方法；將變電站外模型元件的布置和走線作為第一階段的問題，若變電站同母線出線可調(diào)作為該階段的優(yōu)化選擇，則內(nèi)模型圖形根據(jù)第一階段的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行站內(nèi)重新調(diào)整出線位置

4、；否則，內(nèi)模型圖形可直接嵌入第一階段成果的變電站外模型圖型的方框內(nèi)，將同一母線的出線順序調(diào)整作為自動構(gòu)圖的一種選項，由具體制圖者進(jìn)行選擇。提出了改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行變電站外模型元件的布置計算，并且由仔細(xì)設(shè)計的布線算法作為后續(xù)的走線計算；在此基礎(chǔ)上提出了經(jīng)線路優(yōu)化后的布線交叉點(diǎn)和線路曼哈頓距離的加權(quán)最小的目標(biāo)函數(shù)，形成了一個完整的布置布線方案；案例表明，生成的系統(tǒng)單線圖線路清晰，交叉點(diǎn)少，布局均勻，效果良好。
　　 介紹了基于JA