架空集电线路的路径自动规划方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种架空集电线路的路径自动规划方法及设备，属于光伏发电的技术领域，方法为：确定单回路杆塔模式下符合第一目标的箱变连接路径；在符合第一目标的箱变连接路径中，使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后，使用多回路杆塔优化策略进行优化，得到符合第二目标的箱变连接路径；在符合第二目标的箱变连接路径中选取成本最低的箱变连接路径。根据三维坐标直接获取理论成本最低的箱变连接路径，再使用仿蛇形探索式路径修正策略对其进行修正，使结果更接近实际情况，结果更准。并采用分级式多回路杆塔寻优方式，计算更快更高效且结果更优、即规划路径为最短、成本为最低。成本为最低。成本为最低。

【技术实现步骤摘要】
架空集电线路的路径自动规划方法及设备


[0001]本专利技术涉及光伏发电的
，尤其涉及一种架空集电线路的路径自动规划方法及设备。

技术介绍

[0002]目前，随着新能源领域利好政策的持续性释放，可以预见的是，以光伏、风能为代表的非化石能源比例将进一步大幅度提升。对于当前主要依靠于人工经验的各设计环节，随着装机容量的爆发式增长，业务量的增加以及竞争的加剧，不仅使得行业面临人手不足的问题、对低成本创新更是提出了更高的要求。为降低远距离线路铺设成本高的问题，尤其是山地等复杂场景，业内大都采用架空线的方式进行集电线路设计。目前基于架空的集电线路优化设计环节，无论是光伏、还是风电项目，仍以人工设计为主，工作效率及设计质量均存在较大不足。
[0003]为解决基于架空线的集电线路设计效率低、质量不佳等问题，出现了基于三维的集电线路设计及基于二维的路径优化的方法。但目前该类方法还处于摸索阶段，所采用的三维，也只是在三维模型上人工手动设计，所谓三维只是起到展示及辅助设计的作用，距离自动规划的目标仍有较大差距；而所出现的二维寻优更是面临数据不准、寻优结果与真实情况差距较大的问题。
[0004]因此，面对场景复杂、理论数据量巨大的架空集电线路，仅凭人工经验的设计已成为制约行业发展的瓶颈之一，亟需找到一种计算更快、结果更优、更贴合实际的架空集电线路的路径自动规划方法，以进一步提高设计效率及设计质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种一种架空集电线路的路径自动规划方法及设备，旨在解决现有技术中架空集电线路的规划路径非最短、成本非最低且规划效率低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种架空集电线路的路径自动规划方法，所述架空集电线路的路径自动规划方法包括：
[0007]确定单回路杆塔模式下符合第一目标的箱变连接路径；
[0008]在所述符合第一目标的箱变连接路径中，使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后，使用多回路杆塔优化策略进行优化，得到符合第二目标的箱变连接路径；
[0009]在所述符合第二目标的箱变连接路径中选取成本最低的箱变连接路径。
[0010]可选地，所述确定单回路杆塔模式下符合第一目标的箱变连接路径的步骤，包括：
[0011]计算三维空间内任意两个箱式变电站之间的直线距离；
[0012]根据所述直线距离确定单回路杆塔模式下符合第一目标的预设数量的箱变连接路径。
[0013]可选地，所述根据所述直线距离确定单回路杆塔模式下符合第一目标的预设数量
的箱变连接路径的步骤，包括：
[0014]若所述箱式变电站的数量不大于预设阈值，则确定排列组合出的所有预设数量的箱变连接路径；
[0015]若所述箱式变电站的数量大于预设阈值，则根据预设路径算法和随机计算算法确定预设数量的箱变连接路径。
[0016]可选地，所述根据预设路径算法和随机计算算法确定预设数量的箱变连接路径的步骤，包括：
[0017]根据预设路径算法确定第一个箱变连接路径；
[0018]在根据随机计算算法确定的所有组合连接路径中，确定剩下的箱变连接路径，其中，剩下的箱变连接路径在随机计算算法确定的所有组合连接路径中为成本最低的组合连接路径。
[0019]可选地，所述使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正的步骤，包括：
[0020]根据相邻待连接箱变之间的连接方向以及仿蛇形探索式路径修正策略的左右摆动有效宽度W和单次摆动有效前进距离S，确定理想状态下的往复式运动轨迹；
[0021]根据所述往复式运动轨迹和预测到的周边高程信息，修正相邻待连接箱变之间的连接方向以及左右摆动有效宽度W和单次摆动有效前进距离S,并确定修正后的往复式运动轨迹；
[0022]根据所述修正后的往复式运动轨迹，确定使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后的拟合连接路径。
[0023]可选地，所述修正相邻待连接箱变之间的连接方向以及左右摆动有效宽度W和单次摆动有效前进距离S的步骤，包括：
[0024]若预测到周边高程信息符合预设平缓区域的定义，则减小左右摆动有效宽度W，增加单次摆动有效前进距离S；
[0025]若预测到周边高程信息符合预设陡峭区域的定义，则增大左右摆动有效宽度W，减小单次摆动有效前进距离S；
[0026]根据调整后的左右摆动有效宽度W和单次摆动有效前进距离S确定新的相邻待连接箱变之间的连接方向。
[0027]可选地，所述根据所述修正后的往复式运动轨迹，确定使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后的拟合连接路径的步骤，包括：
[0028]确定所述修正后的往复式运动轨迹的相邻最小单次运动轨迹的所有三维坐标；
[0029]根据相邻最小单次运动轨迹的所有三维坐标确定符合预设平缓区域的定义的相邻坐标；
[0030]根据所述相邻坐标确定拟合连接路径。
[0031]可选地，所述使用多回路杆塔优化策略进行优化的步骤，包括：
[0032]在使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后得到临时箱变连接路径之后，对距离小于预设距离阈值的所述临时箱变连接路径进行多回路杆塔优化策略进行优化。
[0033]可选地，所述使用多回路杆塔优化策略进行优化的步骤，还包括：
[0034]确定杆塔的最大回路数；
[0035]根据单回路直至最大回路数回路的顺序确定各个回路数量对应的拟合连接路径。
[0036]可选地，所述使用多回路杆塔优化策略进行优化的步骤，还包括：
[0037]根据综合成本对所有拟合连接路径进行成本比选，确定成本最低的拟合连接路径作为符合第二目标的箱变连接路径。
[0038]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种架空集电线路的路径自动规划设备，所述架空集电线路的路径自动规划设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上所述的架空集电线路的路径自动规划方法的步骤。
[0039]本专利技术实施例提出的一种架空集电线路的路径自动规划方法及设备，方法为：确定单回路杆塔模式下符合第一目标的箱变连接路径；在所述符合第一目标的箱变连接路径中，使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后，使用多回路杆塔优化策略进行优化，得到符合第二目标的箱变连接路径；在所述符合第二目标的箱变连接路径中选取成本最低的箱变连接路径。
[0040]根据三维坐标直接获取理论成本最低的箱变连接路径，再使用仿蛇形探索式路径修正策略对其进行修正，使结果更接近实际情况，结果更准。并采用分级式多回路杆塔寻优方式，计算更快更高效且结果更优、即规划路径为最短、成本为最低。
附图说明
[0041]图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的运行设备的结构示意图；
[0042]图2为本专利技术一种架空集电线路的路径自动规划方法一实施例的流程示意图；
[0043]图3为本专利技术一种架空集电线路的路径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种架空集电线路的路径自动规划方法，其特征在于，所述架空集电线路的路径自动规划方法包括以下步骤：确定单回路杆塔模式下符合第一目标的箱变连接路径；在所述符合第一目标的箱变连接路径中，使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后，使用多回路杆塔优化策略进行优化，得到符合第二目标的箱变连接路径；在所述符合第二目标的箱变连接路径中选取成本最低的箱变连接路径。2.如权利要求1所述的架空集电线路的路径自动规划方法，其特征在于，所述确定单回路杆塔模式下符合第一目标的箱变连接路径的步骤，包括：计算三维空间内任意两个箱式变电站之间的直线距离；根据所述直线距离确定单回路杆塔模式下符合第一目标的预设数量的箱变连接路径。3.如权利要求2所述的架空集电线路的路径自动规划方法，其特征在于，所述根据所述直线距离确定单回路杆塔模式下符合第一目标的预设数量的箱变连接路径的步骤，包括：若所述箱式变电站的数量不大于预设阈值，则确定排列组合出的所有预设数量的箱变连接路径；若所述箱式变电站的数量大于预设阈值，则根据预设路径算法和随机计算算法确定预设数量的箱变连接路径。4.如权利要求3所述的架空集电线路的路径自动规划方法，其特征在于，所述根据预设路径算法和随机计算算法确定预设数量的箱变连接路径的步骤，包括：根据预设路径算法确定第一个箱变连接路径；在根据随机计算算法确定的所有组合连接路径中，确定剩下的箱变连接路径，其中，剩下的箱变连接路径在随机计算算法确定的所有组合连接路径中为成本最低的组合连接路径。5.如权利要求1所述的架空集电线路的路径自动规划方法，其特征在于，所述使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正的步骤，包括：根据相邻待连接箱变之间的连接方向以及仿蛇形探索式路径修正策略的左右摆动有效宽度W和单次摆动有效前进距离S，确定理想状态下的往复式运动轨迹；根据所述往复式运动轨迹和预测到的周边高程信息，修正相邻待连接箱变之间的连接方向以及左右摆动有效宽度W和单次摆动有效前进距离S,并确定修正后的往复式运动轨迹；根据所述修正后的往复式运动轨迹，确定使用仿蛇形探索式路径修正策略进行修正后的拟合连接路...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，周少丽，
申请(专利权)人：阳光新能源开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：