電力線路GIS及線路最佳搶修路徑的研究

常雪州

摘 要：伴隨著經濟的發展，電力企業在我國國民經濟中的地位顯著提升，為了進一步提升我國在國際市場上的競爭力，電力企業必須針對實際發展狀況，對內部體制和發展策略進行改革和創新。電力線路GIS線路搶修是線路正常運行的基本保障。在實際搶修過程中，電力線路GIS及線路搶修工作受諸多因素影響仍存在較多難題，如何解決其中存在的問題是電力企業發展的當務之急。

關鍵詞：電力線路；GIS；搶修路徑；研究

在社會主義市場經濟快速發展的大環境下，城市規模不斷擴大，城市電網系統也越來越復雜，這為電網線路GIS及線路搶修工作帶來了極大的挑戰和發展難題。近幾年，GIS在電力系統中取得廣泛應用，在改變傳統人為性和隨意性配電網分析管理模式的前提下，還進一步提高了電網的安全性和可靠性，為配電網的自動化發展提供了技術保障。下文從配電網的特征著手，對電力線路GIS及線路最佳搶修路徑進行了相關研究探討。

1 配電網的特征

伴隨著經濟的發展，科學技術取得較快進步，要想明確電力路線GIS及線路最佳搶修路徑，工作人員必須明確配電網的實際特征。近幾年，GIS在電力系統中取得廣泛應用，在實際應用過程中利用GIS不僅可以實現配網搶修路徑的最優化，還能得到最有效的搶修路徑。由于配電網具有極大的分散性，其主要特點表現在：第一，變壓器、開關刀閘以及桿塔等在配電網中的分布十分獨特，通常情況下以點狀分布為主，在GIS中可以將其視為一個點；第二，電路和街道在配電網中以線的形式分布，這種分布方式可以有效地反映出配電網中點與點之間的聯系；第三，開閉所、變電站以及相關用戶所構成的供電系統在配電網總以面狀分布為主。在實際運行過程中，配電網中各設備點、線、面的分布特征在很大程度上具有密切的聯系此：無論是兩點之間桿塔距離的控制，還是電線之間開關刀閘的掛靠均需要工作人員進行有效控制。另外，配電網的供電范圍與輸電網的供電范圍相比明顯偏小，由于配電設施具有集中性的特點，這就導致配電網系統很容易與其他建筑物之間產生交叉問題，從而降低配電系統的安全性和可靠性。在電力線路GIS及線路搶修過程中必須選擇最優的搶修方案，才能從根本上提高配電網的安全性和可靠性。

2 電力線路GIS及線路最佳搶修路徑

眾所周知，配電網的故障具有隨機性，在城市發展建設過程中，配電網通常設置在道路附近，因此，無論哪個位置線路發生故障，搶修人員都可以將故障的位置定位在配電網拓撲圖的斷點位置，與此同時，搶修人員還可以大膽猜測故障最近地點的斷電就是故障所在點。搶修工作人員還能結合實際情況進行進一步假設，如果故障點就是拓撲道路斷電，一樣可以假設故障點就在離道路比較近的斷點位置。這樣，就可以在很大程度上解決搶修問題的難度，將搶修問題順利轉化成城市交通的最短路徑問題。

城市交通的短路徑包含的種類非常多，主要有行車距離最短、時間最短、擁擠程度最低等，以上城市交通短路徑均可以作為城市配電網是否存在故障的評判標準。通常情況下，每條道路的行車時間和車流量與行車的相關條件有直接關系，例如，道路的長度、等級和占用情況等，通常交通部分都有本城市的實際規定。結合配電網搶修的實際特點，電力線路GIS及線路搶修的最佳路徑應該是行車時間最短的路徑。

2.1 數學模型

結合城市交通和配電網的實際情況，最短路徑問題主要包括：某兩個階段之間的最短距離；某節點到其他節點之間的最短距離；隨機兩個節點之間的最短距離。只有明確以上最短路徑的實際問題，才能建立健全的數學模型，并為解決配電網電力線路GIS及線路故障的搶修做出最佳的選擇。如果出行的車輛所行駛區域內的交叉了路口組成了一個節點集，區域內所有的路段將會組成邊集，節點道路上道路的實際運行狀況和何種實時信息將會對搶修方法的選擇做了極大的參考作用。

2.2 影響因素

從數學模型中可以看出，影響搶修方法選擇的關鍵因素是節點道路上道路的實際運行狀況和何種實時信息，它是影響最佳路段選擇的關鍵。上文中提到過，最佳搶修路徑的選擇與最短的行車時間有直接聯系，在實際運行過程中，影響行車時間的因素有公路上的行車平均速度、交叉路口的延遲時間、交通部門的管制以及其他各種人為或者非人為因素。由于不同時間統一交通路段上行車流量和速度存在較大的差別，因此，道路的權值在不同時間也存在較大差異，搶修工作人員可以講一天劃分為幾個時段進行分析，進而提高選擇的準確性。

2.3 改進算法分析

伴隨著科技的發展，人工智能算法已經廣泛應用于各行各業。為提高本文中所購建的數學模型的準確性，搶修人員也應該采用人工智能算法中的遺傳算法對該模型進行合理的求解。遺傳算法的內容有多種，不僅包括對初始群體產生和選擇的計算，同時包括對初始群體交叉和變異的計算。在滿足上述計算要求后還應該對遺傳禁忌搜索算法進行搜索使用，完成迭代過程后，直至所有結果滿足搶修要求。

綜合使用禁忌搜索法和遺傳算法，不僅可以同時增強兩種算法的準確性，還能彌補每種算法中存在的不足。采用異常算法的關鍵是進行探索，在綜合使用交叉算子對基因空間探索能力的前提下，對較大的解空間進行準確地搜索。隨著樣本個性的增強，原有交叉操作的隨機性逐漸衰退，冰箱相似性轉型，對個體信息搜索有極大的輔助作用。

3 結束語

總之，電力線路GIS及線路最佳搶修路徑對提高配電網的安全性和可靠性有至關重要的作用。搶修工作人員應該在明確配電網搶修實際特征的前提下，對電力線路GIS及線路最佳搶修方案進行深入探討和研究，為提高配電網的安全性和科學性打下堅實的基礎。

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