基于禁忌搜索法的高压输电线路路径优化研究

摘要

本文在总结我国目前阶段输电线路工程路径优化方法与手段的基础上，通过分析和较为深入的研究，提出了将禁忌搜索这种启发式智能算法应用于路径优化分析的思路和实施方案，并通过一具体工程实例对其可行性进行分析和验证。　　本文的主要研究成果如下:　　分析了路径优化研究在输电线路工程建设中的重要作用，对影响路径优化的多种因素进行梳理和研究;路径优化是其它优化方案的基础，研究其对输电线路工程全寿命内包括路径、杆塔、基础、导线、绝缘子、金具、接地、运行维护等各项成本的影响。　　研究将输电线路路径优化问题转化成运筹学、计算机科学中带约束的最优化问题，将影响路径优化问题的主要因素及决策变量离散化，归结为一种组合优化问题，因其计算复杂度高，常用优化算法计算时间长，研究选择一种启发式的智能算法对其进行分析。　　分析了禁忌搜索算法基本原理和关键要素，将路径优化目标设定为工程全寿命周期成本最低，将影响路径优化的各种外部因素和其对成本的影响制成成本地图，提出将包含各类路径优化影响信息的地图划分为单元图块的方法。建立禁忌搜索算法的路径优化模型，研究在路径优化中具体应用禁忌搜索算法的各项策略和算法流程。研究采用A*算法确定初始解的方案，提高初始解的质量。　　研究建立路径优化设计平台的方案，分析了多种可用于路径优化分析所需数据的获取手段，对路径优化设计平台的需求和功能进行规划。　　利用路径优化模型及其工作原理，以安徽省西南部一新建500kV超高压输电线路工程的路径方案优化进行实证分析，验证本文基于禁忌搜索法的路径优化模型与方法的可行性和实用性。优化分析结果表明，路径方案满足设计要求，具有可可行性和实用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景与意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 项目研究意义

1．2 路径优化国内外研究现状

1．3 研究内容与方案

第2章 高压输电线路路径优化选择影响因素分析

2．1 路径方案选择的原则

2．2 当前路径优化选择的方法和手段

2．2．1 路径优化的主要技术手段

2．2．2 路径优化选择的主要工作流程

2．3 影响路径优化方案的主要因素分析

2．3．1 优先避让区域

2．3．2 通道状况影响分析

2．3．3 气象条件影响分析

2．3．4 地貌与地形影响分析

2．3．5 地质与水文情况影响分析

2．3．6 环境保护与水土保持要求影响分析

2．4 路径方案对主要设备与材料影响分析

2．4．1 对导线选型的影响分析

2．4．2 对杆塔型式影响分析

2．4．3 对基础型式影响

2．4．4 对绝缘子、金具型式影响分析

2．4．5 对运行维护影响分析

2．5 输电线路全寿命周期成本分析

2．6 本章小结

第3章 禁忌搜索法在路径优化中的应用研究

3．1 路径最优化问题与计算复杂性

3．1．1 最优化问题简介

3．1．2 计算复杂性

3．1．3 计算智能

3．2 常用路径优化算法分析

3．2．1 Dijkstra(迪杰斯特拉)算法

3．2．2 人工神经网络算法

3．2．3 遗传算法

3．2．4 蚁群优化算法

3．2．5 粒子群优化算法

3．2．6 模拟退火算法

3．3 禁忌搜索算法基本原理与关键要素分析

3．3．1 禁忌搜索算法基本原理

3．3．2 禁忌搜索算法的关键构成要素

3．3．3 禁忌搜索算法基本流程

3．4 路径优化模型研究

3．4．1 路径优化目标

3．4．2 地图的网格单元划分

3．4．3 影响成本的各因素权重分析

3．5 禁忌搜索算法在优化模型中的应用分析

3．5．1 初始解与适配值函数

3．5．2 邻域移动策略

3．5．3 禁忌表及长度

3．5．4 特赦准则

3．5．5 终止准则

3．5．6 路径优化算法流程与仿真

3．5．7 改进的优化策略

3．6 本章小结

第4章 路径优化设计平台建立方案研究

4．1 多源数据的获取与处理

4．1．1 在线地理信息数据

4．1．2 自主数据采集

4．1．3 其它来源

4．2 路径优化平台需求与功能设计分析

4．2．1 需求分析

4．2．2 功能设计研究

4．3 本章小结

第5章 路径优化模型应用实证分析

5．1 影响工程路径选择的主要因素分析

5．1．1 优先避让情况

5．1．2 气象条件分析

5．1．3 地质条件分析

5．1．4 水文情况分析

5．2 设备与材料选型影响分析

5．2．1 导线、绝缘子

5．2．2 杆塔与基础型式

5．2．3 环保与水保措施

5．3 路径优化模型分析

5．3．1 模型的建立

5．3．2 优化分析

5．4 本章小结

第6章 研究成果与结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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