2004 lntemationaf Conference on Pow

2004 lntemationaf Conference on
Power System Technology - POWERCON 2004
Slngapore, 2f-24 November 2004
The Automatic Routing System of Urban Mid-
Voltage Distribution Network Based on Spatial GIS
Chengshan Wang and Saiyi Wang
Absrruct- Considering the features of spatial data structure in
mid-voltage distribution network, the CIS spatial database and
planning model suitable to distribution network planning are
designed. On this basis and according to the property that the
distribution lines are arranged along the streets, the line
structure can be represented by length-varying character
chromosome encoding strategy and the preIiminary network is
formed by the shortest path method. Then, the preliminary
network is optimized by genetic tabu hybrid aIgorithm. In the
routing process, different methods are designed adapt to several
familiar connection modes such as radial, multi-sectioned and
multi-linked, and switching station network. By means of the
analysis on actual calculation example, a practical method for
distribution network planning is discovered in which the spatial
CIS is used for phtform, the distribution network planning is
tightly correlated with geographical environment and the
searching process is guided by optimization algorithms.
Itider Terms- distribution network planning; CIS spatial
database; character chromosome encoding strategy; shortest
path method; genetic algorithm; tabu search; connection mode
I. INTRODUCTION
RBAN mid-voltage distribution network planning is a
UcompIex NP-hard opthimtion problem full of
characteristics such as multi&jects, uncertain, non-linear, and
multi-stages. In recent years, many papers put forward
intelligent algorithms and geographical information system
(GIS) to solve this complex problem, such as [1]-[3]. And
these successful applications give some usefbl ideas to this
paper. htelligent urban mid-voltage distribution network
planning, one of the research hotspots at present, should
complete routing of MV lines automatically and form the
complex network structure including manifold connection
modes with both overhead lines and cables. And this network
should accommodate to the development of city consbvction
and the increase of loads, and also satisfy with the demands of
customers to power quality and supply reliability.
The automatic routing system introduced in this paper
adopts the idea of designing GIs database and combines
routing optimization with geographic conditions in order to
solve distribution network restriction problem in condition of
graphical interfaces. The core algorithm of system is genetic
Chengshan Wang is with the School of Electrical Engineering and
Automation, Eanjin University, Tianjin 300072, People's Republic of China
(e-mail: [e-mail]).
Saiyi Wang is with the School of Electrical Engineering and Automation,
Tianjin University, Tianjin 300072, People's Republic of China (smail:
-.
tabu hybrid algorithm (GATS), which combines the global
searching trait of genetic algorithm (GA) and the strong local
searching trait of tabu search algorithm (TS). Because of the
asymmetry of load densities and the different demands of
actual system, the actual MV distribution network is usually a
complex network including several connection modes with
both overhead lines and cables, such as radial, multi-sectioned
and multi-linked, and switching station network. In this paper,
three steps are taken to complete the automatic routing of
these connection modes. After this, the flexible automatic
routing method of manifold connection modes based on
different load densities is proposed. Lastly, the method
introduced in this paper is proved to be feasible by analyzing
the actual example.
11. GIs SPATIAL. DATABASE OF DISTRIBVTION NETWORK
A. Why UseGIS
In power system, transmission and distribution networks,
substations and facilities, consumers and loads are all oriented
to geography [3]. In order to "age and use these data
information, we should store these data with spatial data
structure by combining with geographical conditions.
GIs is a computer system, which can gather, save, manage,
analyze and reproduce the information related to geographical
spatial data. The most important portion of GIs is spatial data,
which effectively expresses the spatial locations and
attributive information. GIS spatial database is a system that
can save these spatial data mare availably. Based on this, the
spatial database management system can provide spatial query,
spatial anaIysis, and also credible assistant design method for
urban mid-voltage distribution network planning.
B. GIs Spatial Database Design
Based on analyzing the data structure models of some
successful GIs sofhvare home and abroad, and considering the
speciatties of distribution network spatial data structure, this
paper designs GIs spatial database suitable to distribution
network planning.
Every street segment is a beeline Without any crossing or
barrier points after the street is intersected. That is, the linear
street segment can be a segment between two corners or
barriers of the street. Fig. I is the sketch map of segments of
polygonal streets. Tables I and II express the spatial data
structure of street and street segment with linear topology
structure.
o-7ao3-~610-81041$20.00 o 2004 IEEE 1827

Kết quả (Việt) 1:

năm 2004 lntemationaf hội nghị ngày Năng lượng và hệ thống công nghệ - POWERCON năm 2004 Slngapore, 2f-24 tháng mười một năm 2004 Hệ thống định tuyến tự động của các đô thị giữa Mạng lưới phân phối điện áp dựa trên không gian GIS Chengshan Wang và Saiyi Wang Absrruct-xem xét các tính năng của dữ liệu không gian cấu trúc trong mạng lưới phân phối giữa điện áp, cơ sở dữ liệu không gian CIS và lập kế hoạch mô hình phù hợp để phân phối mạng lập kế hoạch thiết kế. Trên cơ sở này và theo tài sản mà các băng chuyền phân phối được bố trí dọc theo các đường phố, dòng cấu trúc có thể được biểu diễn bởi thay đổi chiều dài ký tự các nhiễm sắc thể mã hóa chiến lược và mạng preIiminary là được hình thành bằng phương pháp con đường ngắn nhất. Sau đó, sơ bộ mạng tối ưu hóa bởi di truyền tabu lai aIgorithm. Trong các định tuyến quá trình, phương pháp khác nhau được thiết kế thích ứng với một số chế độ kết nối quen thuộc như bố trí hình tròn, multi-sectioned và nhiều liên kết, và chuyển đổi mạng. Bởi means của các phân tích trên ví dụ tính thực tế, một phương pháp thực tế cho phân phối mạng lập kế hoạch được phát hiện trong đó các không gian CIS được sử dụng cho phtform, kế hoạch mạng lưới phân phối là tương quan chặt chẽ với địa lý môi trường và các Tìm kiếm quá trình được hướng dẫn bởi các thuật toán tối ưu hóa. Itider điều khoản phân phối mạng lập kế hoạch; CIS không gian cơ sở dữ liệu; nhân vật nhiễm sắc thể mã hóa chiến lược; ngắn nhất phương pháp đường dẫn; thuật toán di truyền; Tabu tìm; chế độ kết nối I. GIỚI THIỆU RBAN giữa điện áp phân phối mạng lập kế hoạch là một UcompIex NP-khó opthimtion vấn đề đầy đủ của Các đặc điểm như đa & jects, không chắc chắn, phi tuyến tính, và nhiều giai đoạn. Những năm gần đây, nhiều giấy tờ đưa ra thuật toán thông minh và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để giải quyết vấn đề phức tạp này, chẳng hạn như [1]-[3]. Và Các ứng dụng thành công cho một số ý tưởng usefbl này giấy. htelligent đô thị giữa điện áp phân phối mạng lập kế hoạch, một trong những điểm nóng nghiên cứu hiện nay, nên hoàn thành việc định tuyến MV dòng tự động và hình thức các cấu trúc mạng lưới phức tạp bao gồm nhiều kết nối chế độ với đường dây trên không lẫn cáp. Và mạng này nên phù hợp với sự phát triển của thành phố consbvction và sự gia tăng của tải, và cũng có thể đáp ứng với nhu cầu của khách hàng điện chất lượng và cung cấp độ tin cậy. Hệ thống định tuyến tự động giới thiệu trong bài báo này thông qua ý tưởng thiết kế cơ sở dữ liệu GIs và kết hợp định tuyến tối ưu hóa với các điều kiện địa lý để giải quyết vấn đề hạn chế phân phối mạng trong các điều kiện của giao diện đồ họa. Các thuật toán cốt lõi của hệ thống là di truyền Chengshan Wang là với trường kỹ thuật điện và Tự động hóa, đại học Eanjin, Tianjin 300072, Cộng hòa nhân dân Trung Hoa (thư điện tử: [e-mail]). Saiyi Wang là với trường kỹ thuật điện và tự động hóa, Đại học Thiên Tân, Tianjin 300072, Trung Quốc (smail: -. Tabu lai thuật toán (GATS), kết hợp toàn cầu Tìm kiếm các đặc điểm của thuật toán di truyền (GA) và các địa phương mạnh mẽ Tìm kiếm các đặc điểm của thuật toán tìm kiếm tabu (TS). Vì các đối xứng của mật độ tải và các nhu cầu khác nhau của Hệ thống thực tế, thực tế MV phân phối mạng thường là một mạng lưới phức tạp bao gồm nhiều chế độ kết nối với đường dây trên không và cáp, chẳng hạn như bố trí hình tròn, multi-sectioned. và mạng lưới liên kết đa, và chuyển đổi. Trong bài báo này, ba bước được thực hiện để hoàn thành tự động định tuyến của Các chế độ kết nối. Sau đó, tự động linh hoạt Các phương pháp định tuyến trong chế độ đa dạng kết nối dựa trên mật độ khác nhau tải được đề xuất. Cuối cùng, phương pháp giới thiệu trong giấy đã chứng tỏ được khả thi bằng cách phân tích Ví dụ thực tế. 11. GIs không gian. CƠ SỞ DỮ LIỆU CỦA DISTRIBVTION MẠNG A. tại sao UseGIS Trong mạng lưới hệ thống, truyền tải và phân phối điện, Trạm biến áp và tiện nghi, người tiêu dùng và tải được tất cả theo định hướng để địa lý [3]. Để "tuổi và sử dụng những dữ liệu này thông tin, chúng tôi cần lưu trữ những dữ liệu này với dữ liệu không gian cấu trúc bằng cách kết hợp với điều kiện địa lý. GIs là một hệ thống máy tính, mà có thể thu thập, tiết kiệm, quản lý, phân tích và sao chép các thông tin liên quan đến địa lý dữ liệu không gian. Phần quan trọng nhất của GIs là dữ liệu không gian, mà có hiệu quả thể hiện các vị trí không gian và tính thông tin. Cơ sở dữ liệu không gian GIS là một hệ thống mà có thể lưu dữ liệu không gian mare availably. Dựa trên điều này, các Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu không gian có thể cung cấp không gian truy vấn, không gian anaIysis, và cũng là phương pháp thiết kế trợ lý đáng tin cậy nhất đô thị giữa điện áp phân phối mạng lập kế hoạch. B. GIs không gian cơ sở dữ liệu thiết kế Dựa trên phân tích các mô hình cấu trúc dữ liệu của một số thành công GIs sofhvare nhà và ở nước ngoài, và xem xét các speciatties của phân phối mạng dữ liệu không gian cấu trúc, điều này Giấy thiết kế GIs không gian cơ sở dữ liệu phù hợp để phân phối mạng lập kế hoạch. Mọi phân khúc đường phố là một beeline mà không đi qua bất kỳ hoặc rào cản điểm sau khi đường phố giao nhau. Có nghĩa là, các tuyến tính đường phân đoạn có thể là một phân khúc giữa hai góc hoặc rào cản của đường phố. Hình tôi là bản đồ phác thảo của các phân đoạn của đường phố đa giác. Bảng I và II nhận dữ liệu không gian cấu trúc của phân đoạn đường phố và đường phố với cấu trúc liên kết tuyến tính cấu trúc. o-7ao3-~ 610-81041$ 20,00 o năm 2004 IEEE 1827

Kết quả (Việt) 2:

2004 lntemationaf Hội nghị về
năng lượng Công nghệ Hệ thống - POWERCON 2004
Slngapore, 2f-ngày 24 Tháng Mười Một 2004
Hệ thống định tuyến tự động của đô thị Mid
Mạng lưới phân phối điện áp Căn cứ vào không gian GIS
Chengsham Wang và Saiyi Wang
Absrruct- Xem xét các tính năng của cấu trúc dữ liệu không gian ở
giữa điện áp mạng lưới phân phối, CIS không gian cơ sở dữ liệu và
lập kế hoạch mô hình phù hợp với quy hoạch mạng lưới phân phối được
thiết kế. Trên cơ sở này và theo các tài sản mà các
đường dây phân phối được bố trí dọc các đường phố, các dòng
cấu trúc có thể được đại diện bởi ký tự chiều dài biến thiên theo
chiến lược mã hóa nhiễm sắc thể và các mạng preIiminary được
hình thành theo phương pháp đường đi ngắn nhất. Sau đó, các sơ bộ
mạng được tối ưu hóa bởi gen bị cấm lai aIgorithm. Trong
quá trình định tuyến, các phương pháp khác nhau được thiết kế thích ứng với nhiều
phương thức kết nối quen thuộc như hình tròn, đa khúc và
đa liên kết, và mạng lưới trạm chuyển mạch. Bằng phương tiện của các
phân tích trên ví dụ tính toán thực tế, một phương pháp thực tiễn cho
quy hoạch mạng lưới phân phối được phát hiện trong đó không gian
CIS được sử dụng cho phtform, quy hoạch mạng lưới phân phối được
tương quan chặt chẽ với môi trường địa lý và
quá trình tìm kiếm được hướng dẫn bởi các thuật toán tối ưu hóa.
Itider Terms- quy hoạch mạng lưới phân phối; Không gian CIS
cơ sở dữ liệu; nhân vật chiến lược mã hóa nhiễm sắc thể; ngắn nhất
phương pháp đường dẫn; thuật toán di truyền; tìm kiếm bị cấm; Chế độ kết nối
I. GIỚI THIỆU
RBAN quy hoạch mạng lưới phân phối trung áp là một
vấn đề opthimtion UcompIex NP-hard đầy đủ các
đặc điểm như đa & jects, không chắc chắn, phi tuyến tính, và
nhiều giai đoạn. Trong những năm gần đây, nhiều bài báo đưa ra
các thuật toán thông minh và hệ thống thông tin địa lý
(GIS) để giải quyết các vấn đề phức tạp này, chẳng hạn như [1] - [3]. Và
những ứng dụng thành công đưa ra một số ý tưởng để usefbl này
giấy. htelligent giữa điện áp mạng lưới phân phối đô thị
lập kế hoạch, một trong những điểm nóng nghiên cứu hiện nay, cần
hoàn tất việc định tuyến của dòng MV tự động và tạo thành các
cấu trúc mạng phức tạp bao gồm kết nối đa dạng
các chế độ với cả hai đường dây trên không và cáp. Và mạng này
nên thích nghi với sự phát triển của consbvction thành phố
và tăng tải trọng, và cũng đáp ứng với nhu cầu của
khách hàng về chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp.
Hệ thống định tuyến tự động giới thiệu trong bài viết này
thông qua các ý tưởng về thiết kế cơ sở dữ liệu địa lý và kết hợp
định tuyến tối ưu hóa với điều kiện địa lý để
giải quyết các mạng lưới phân phối hạn chế vấn đề trong điều kiện của
giao diện đồ họa. Các thuật toán cốt lõi của hệ thống là di truyền
Chengsham Wang là với các trường Kỹ thuật điện và
Tự động hóa, Đại học Eanjin, Tianjin 300.072, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa
(e-mail: [e-mail]).
Saiyi Wang là với Trường Kỹ thuật điện tử và tự động hóa,
Đại học Thiên Tân, Thiên Tân 300.072, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa (Smail:
-.
thuật toán điều cấm kỵ lai (GATS), kết hợp toàn cầu
đặc điểm tìm kiếm của thuật toán di truyền (GA) và các địa phương mạnh
đặc điểm tìm kiếm của thuật toán tìm kiếm điều cấm kỵ ( TS). Bởi vì sự
bất đối xứng của mật độ phụ tải và các nhu cầu khác nhau của
hệ thống thực tế, mạng lưới phân phối MV thực tế thường là một
mạng lưới phức tạp bao gồm cả một số chế độ kết nối với
cả hai đường dây trên không và cáp điện, chẳng hạn như bố trí hình tròn, đa khúc
và đa liên kết , và mạng lưới trạm chuyển mạch. Trong bài báo này,
ba bước này được thực hiện để hoàn thành việc định tuyến tự động của
các chế độ kết nối. Sau này, tự động linh hoạt
phương pháp định tuyến của các chế độ kết nối đa dạng dựa trên
mật độ tải khác nhau được đề xuất. Cuối cùng, các phương pháp
được giới thiệu trong bài viết này được chứng minh là khả thi bằng cách phân tích
các ví dụ thực tế.
11. GIs KHÔNG GIAN. DATABASE HÀNH DISTRIBVTION MẠNG
A. Tại sao UseGIS
Trong mạng lưới hệ thống điện, truyền tải và phân phối,
trạm biến áp và thiết bị, người tiêu dùng và tải được tất cả các định hướng
đến địa lý [3]. Để "tuổi tác và sử dụng các dữ liệu
thông tin, chúng ta nên lưu trữ những dữ liệu này với dữ liệu không gian
cấu trúc bằng cách kết hợp với điều kiện địa lý.
GIs là một hệ thống máy tính, mà có thể thu thập, lưu trữ, quản lý,
phân tích và mô phỏng lại các thông tin liên quan đến địa lý
dữ liệu không gian . Phần quan trọng nhất của lính là dữ liệu không gian,
mà có hiệu quả thể hiện những vị trí không gian và
cơ sở dữ liệu không gian thông tin thuộc từ GIS. là một hệ thống mà
có thể lưu các dữ liệu mare không gian availably. Trên cơ sở này, các
hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu không gian có thể cung cấp các truy vấn không gian,
anaIysis không gian, và cũng có trợ lý đáng tin cậy phương pháp thiết kế cho
quy hoạch mạng lưới phân phối của đô thị giữa điện áp.
B. lính Spatial Database Design
Dựa trên phân tích các mô hình cấu trúc dữ liệu của một số
sofhvare GIs thành công trong và ngoài nước, và xem xét các
speciatties của mạng lưới phân phối cấu trúc dữ liệu không gian , điều này
giấy thiết kế cơ sở dữ liệu địa lý của không gian phù hợp để phân phối
quy hoạch mạng lưới.
Mỗi đoạn đường là một beeline Nếu không có bất kỳ qua hoặc
rào cản điểm sau khi các đường phố được giao nhau. Đó là, các tuyến
đoạn đường phố có thể là một phân khúc giữa hai góc hoặc
các rào cản của đường phố. Vả. Tôi là bản đồ phác thảo của các phân đoạn của
đường đa giác. Bảng I và II thể hiện dữ liệu không gian
cấu trúc của đường phố và đường phân khúc với topo tuyến tính
cấu trúc.
O-7ao3- ~ 610-81.041 20,00 $ o 2004 IEEE 1827