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随着城市的发展,对道路景观的要求越来越高。在市中心、商业闹市区、大中型住宅小区等地段进行配网规划时常常采用电缆线路。电缆线路有多种敷设方式,不同敷设方式的选择取决于多种因素。常规的配网规划方法没有详细考虑不同敷设方式对地理环境的要求以及在投资上的差异,其规划结果常常难以应用于实际系统。因此,将环境因素引入到配网规划的模型之中,充分考虑线路走廊对网架规划的影响,从整体上提高规划方案的实用价值,具有重要的学术和现实意义。本文结合实际科研项目《重庆市江北城电力规划》,提出了考虑环境约束的城市配网规划模型,并采用遗传算法对该模型进行了求解。概括起来,本文的主要内容如下: (1) 建立了一种考虑环境约束的城市配网规划模型。该模型在目标函数中增加了与电缆敷设方式相关的走廊土建费用,在约束条件中考虑了不同敷设方式对道路的要求和对电缆回数的限制,从而将线路走廊、敷设方式与网架规划有机的结合在一起。 (2) 提出了一种考虑路网信息的配网规划遗传算法。本文通过定义节点信息矩阵、边信息矩阵来描述路网信息。通过定义并形成支路信息矩阵来实现个体的编码与解码。借助这些信息矩阵,本文进一步实现了遗传算法中的初始化、交叉和变异算子。交叉过程中采用了边重组交叉算法,变异过程中采用了电气支路的最短路径选择算法和电气节点的突变算法。在整个遗传操作过程中,始终保证了网架结构的辐射性和连通性约束,走廊的电缆回路数限制也得到了满足。而支路、变电站的容量约束和节点电压安全约束则通过个体适合度的罚函数来处理,从而有效解决了个体的约束处理问题。 (3) 以重庆市江北城中压配网为例进行了网架规划。算例结果表明该模型及其算法可以有效的用于城市配网的网架规划。