基于GIS的泰森多边形模型在电力规划中的应用研究
编制部门: 编制人员: 编制时间:2014年7月-2014年12月 点击:970

编制部门:市政管网研究所

编制人员:侯頔、崔羽、苗伟、谷裕、孙驰、王德民、安延涛、任晓冬、冯爽

编制时间:2014年7月-2014年12月

获奖情况:2015年辽宁省土木建筑科技创新奖


规划背景:泰森多边形模型是一种先进的数学模型,在国际上被广泛应用在空间设施的布局规划当中。目前,国内也已经开始在基站、气象台、服务网点等的布局规划中尝试应用该模型,并取得了良好效果。泰森多边形模型突破了传统电力设施布局规划方法的局限,不再从局部问题入手,而是统筹全局进行分析。该模型所具有的***邻近特性、空圆特性,决定了它是一种特别适用于电力设施布局规划的数学模型。面对城市空间结构优化、发展规模扩大、开发强度差异加大的新形势,在电力规划中应用该模型,更有利于解决电力设施布局不均衡、建设滞后的现实问题,同时为电力系统建设指明方向。



研究内容:本次对泰森多边形模型的研究,将结合电力规划项目,在中心城区范围内利用该模型进行电力设施布局分析。全部研究过程包括:构建模型、应用模型、改进模型、建立标准,共四个部分。



研究创新:这次研究中我们对传统的泰森多边形模型进行了三处改进。首先,我们将负荷分配方式由原模型的平均分配调整为按照供电分区面积比来分配,改进后让模型更加符合变电站供电的实际特点。其次,我们将地块负荷抽象为点负荷,将负荷乘以供电距离的加和定义为负荷矩,以负荷矩***小的位置作为负荷中心,改善了原模型以圆心作为负荷中心的缺点;***后,我们将变电站容量和负荷密度的函数作为站址权重,将原有模型升级为加权模型,改进了原模型不考虑变电站容量和负荷密度变化的缺点。通过对原有模型的改进,进一步提高模型与现实世界的契合度,使广泛适用的模型更具有了电力规划的特色,同时也提高的布局分析结果的合理性。


应用情况:本次研究的成果用于《沈阳地区变电站站址及路径规划》当中,极大提高了规划的科学性和实用性。规划完成后有效指导了沈阳供电公司的电力设施建设,目前沈阳供电公司已经根据规划内容进行了变电站的选址工作,同时部分变电站的建设也在顺利开展。