[发明专利]基于虚拟关联能量的电网潮流图厂站节点排布方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种节点排布方法。

背景技术

迄今为止，大量的输电网厂站结构都是由调度人员手工绘制。手工绘制输电网厂站布局有以下优势：

1、布局符合调度人员的使用习惯

2、厂站布局在兼顾地理位置的情况下完成结构的抽象

但是，由于输电网节点数不断增大，手工绘制已经成为一项无法完成的工作。于是，就非常有必要设计一种自动布局方法，能够以较快的速度，完成原来需要调度人员完成的工作。

在输电网的节点自动布局问题中，现在的自动布局方法有遗传算法、模拟退火算法和各种启发式算法。基于遗传算法、模拟退火算法的自动布局方法需要1小时至20小时的计算时间，而且并不保证求得逼近最优解的较优解，而各类启发式算法尽管计算速度较快，但是很容易使得目标函数陷入局部极值点而无法跳出，给优化过程带来难以处理的情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供基于虚拟关联能量的电网潮流图厂站节点排布方法，以达到排布速度快，过程可见的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

基于虚拟关联能量的电网潮流图厂站节点排布方法，其特征在于包括以下步骤：

1)从电网数据库获取需要布局的所有厂站节点，共计n个节点，节点集合记为Ni；

2)检查每两个节点Ni和Nj之间是否存在线路，如果存在则设定为Lij，如果不存在则该Lij不存在；

3)随机产生所有节点的x坐标和y坐标，记为Ni(x，y)；其中x和y为设定范围内的整数；

4)设定节点遍历计数i＝1；

5)设定节点遍历计数j＝i+1；

6)计算Ni和Nj之间的虚拟能量值Pij；计算方式为：取节点Ni的x坐标Nix与y坐标Niy，取节点Nj的x坐标Njx与y坐标Njy；如果Lij不存在，则Pij＝0；如果Lij存在，则Pij＝5/((Nix-Njx)*(Nix-Njx)+(Niy-Njy)*(Niy-Njy))；

7)检查Pij是否小于设定值Pmin，如果是则跳转至第九步；

8)修正Ni和Nj的x坐标和y坐标，并跳转至第六步；修正坐标方法为：

Nix＝Nix+Rand(Pij*Abs(Nix-Njx))；

Niy＝Niy+Rand(Pij*Abs(Niy-Njy))；

Njx＝Njx+Rand(Pij*Abs(Nix-Njx))；

Njy＝Njy+Rand(Pij*Abs(Niy-Njy))；

其中，Rand(x)函数为一个取随机数的函数，返回值范围为[-x.+x]之间的满足平均分布要求的随机浮点数；Abs(x)函数为取绝对值的函数，返回值为输入参数x的绝对值；

9)设置j＝j+1；

10)判断j<n，如果是则跳转至第六步；

11)设置i＝i+1；

12)判断i<n，如果是则跳转至第五步；

13)输出自动排布结果，即所有节点的x和y坐标。

本技术方案通过两两节点间的遍历计算与修正，能以较小的计算复杂度完成厂站节点的位置优化。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

所述的设定值Pmin为0.01。

x和y的取值范围为-1000至1000之间的整数。

还包括输出步骤，将每次计算的动态结果保存为标准显示数据格式，并根据调度人员选择排布的节点和线路显示矢量图。

有益效果：本技术方案通过两两节点间的遍历计算与修正，能以较小的计算复杂度完成厂站节点的位置优化，在极短的时间内对电网抽象图结构进行优化，使得交叉点数目逼近理论最小数，且满足“最短的连接线、最少的交叉、电网厂站均匀分布”的原则。

附图说明

图1是本发明流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

配网馈线自动布局包括：

1、基于节点连接权重距离分段优化的自适应排布算法

该算法将所有参与布线的节点与线路作为整体单元对待，在高维欧几里得空间中依据节点相关性进行最小化空间位置优化，以较快的速度逼近理想无相交拓扑结构，并以多直线排列最优修正为保障，将其结构缩略至二维平面，完成全局优化。该算法使本系统具备了全网优化能力，并能智能设定节点与线路位置，达到理想的显示结果。