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专利号: 2018116241449
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于扇形的变电站为中心配电网单线图初始布局计算方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:步骤1.基于单馈线静态拓扑分析,建立支线模型,其中选择最长的支线作为一级支线,生成所有单馈线的线路等级表与节点顺序表;

首先,设置节点间初始距离dis=200;

接着,将一级支线固定在x轴正方向;为使得馈线形成的扇面较小,从原点(0,0)出发,第一个节点离原点选择为5倍dis;其后的各节点横坐标按顺序依次累加dis,而纵坐标始终为0;

二级支线各节点坐标:从一级支线节点坐标取到第i条二级支线起始节点坐标(xi,yi),第i条二级支线第j个节点的坐标为(xij,yij),则有:其中k的值:当i为奇数时取1,当i为偶数时取-1;l=0.8;

三级支线及三级以上支路各节点坐标:从上一级支线节点坐标取到第i条本级支线起始节点坐标(xi,yi),第i条二级支线第j个节点的坐标为(xij,yij),则有:其中k的值:当yi(j-1)为正数时取1,当yi(j-1)为负数时取-1;l=0.8;

其次,由于馈线的拼装是在极坐标下完成的,故假设当前变电站为中心的中压配电网模型SCDN有n条馈线;首先,将各馈线的一级支线固定在x轴正方向,再进行单一馈线的初始化布局,则对于第i条馈线的所有节点有:式中,h代表馈线id,k代表第h条馈线上的第k个节点id;

水平单馈线图呈现有规则的分级支线布局,并形成可测量和可缩放的扇面;馈线h原扇面的最大最小角度 扇面角 扇面中心线极角 分别计算如下:其中θhk,+,θhk,-为第一、第四象限节点极角;

步骤2.单馈线目标扇面角和旋转角计算

为进行扇面缩放、旋转操作,并最终形成SCDN的整体布局,在对馈线扇面排序后求解所有馈线扇面的理想张角;假设 是馈线扇面t的理想张角;θir是扇面t两边各自留白的张角,并统一设定为θr0;共有n条馈线,则按照原扇面角平均分配的理想张角 为:接下来计算原馈线扇面的缩放系数δθt及缩放后扇面中心线极角θct、各节点极坐标:由于缩放只对极角进行,保持极径不变,保持中心中心线极角不变,若缩放后各节点极坐标坐标为(r′tk,θ′tk),故:r′tk=rtk   (11)

步骤3.扇面拼接计算

假设缩放后的n个扇面按其排序从x轴逆时针逐个布置,(r″tk,θ″tk)为第i条馈线的第k个节点的极径及角度,(x′tk,y′tk)为其直角坐标,则最终第t条扇面的中心线夹角进而整个平面上n个馈线的直角坐标按以下公式进行计算:式中,(rik″,θik″)为第i条馈线的第k个节点按照顺时针旋转后的极径及角度,(xik″,yik″)为其直角坐标;

步骤4.广义开闭所对布局的局部修改计算

由于不同馈线间联络开关的闭合会引起的交叉点,需要引入交叉点消除策略;

首先,获取广义开闭所所属所有联络开关节点的坐标,并计算这些联络开关节点的中心点坐标;

再计算各个联络开关的节点和其中心的距离,并且各往其所属的中心点方向移动三分之一的距离即可;

最后的单线图,将恢复广义开闭所为原型;

步骤5.由于相邻馈线出线交叉点,这种交叉点是不可避免的,所以需要加入交叉点消除法将其消除;短线群的坐标变换计算公式如下:式中,i代表线群P上节点id,(rP,i,θP,i)是第i个节点的极坐标;

进而可以得到短线群P上节点新的坐标:

式中,(xp,i,yp,i)代表馈线群P回溯到的一级支点,(xp,il,yp,il)为其相邻的后续一级支点;(x′p,i,y′p,i)为消除交叉后的节点直角坐标。