买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：杭州恒耀电力工程设计有限公司

摘要：本发明属于输电线路设计技术领域，本发明公开了一种双回路转四回路输电线路设计方法，包括：获取双回路输电线路的原始参数数据；基于原始参数数据构建双回路输电线路的电磁场分布模型；基于电磁场分布模型，利用模糊聚类算法双回路输电线路的不同位置点进行聚类，得到n个电磁场强度相似区域；基于n个电磁场强度相似区域，构建区域相关性矩阵；基于区域相关性矩阵，采用改进最小生成树算法确定四回路线路的初步几何布置方案；利用遗传算法对初步几何布置方案进行优化，得到四回路线路设计方案；自动化和智能化特性极大地提升了设计效率，减少了人为误差，使得复杂地形条件下的线路设计变得更加便捷和可靠。

主权项：1.一种双回路转四回路输电线路设计方法，其特征在于，包括：S1、获取双回路输电线路的原始参数数据；S2、基于原始参数数据构建双回路输电线路的电磁场分布模型；S3、基于电磁场分布模型，利用模糊聚类算法双回路输电线路的不同位置点进行聚类，得到n个电磁场强度相似区域；S4、基于n个电磁场强度相似区域，构建区域相关性矩阵；基于区域相关性矩阵，采用改进最小生成树算法确定四回路线路的初步几何布置方案；S5、利用遗传算法对初步几何布置方案进行优化，得到四回路线路设计方案；所述n个电磁场强度相似区域的获取方式包括：将电磁场分布模型中的空间点及其对应的电场强度、磁感应强度、线路距离和导线高度作为模糊聚类的多维输入数据集；多维输入数据集内的数据作为样本；任意两个空间点和，计算它们电磁场强度的欧氏距离，作为它们之间的不相似度，将不相似度转化为相似度，得到一个相似度矩阵；初始化一个模糊隶属度矩阵；表示第个空间点隶属于第个类簇的隶属程度；定义类簇紧密度和分离度指标，基于类簇紧密度和分离度指标构建类簇有效性指标函数，其中，为待确定的类簇的数量；类簇紧密度；类簇间分离度；其中，为到第个类簇的质心的距离，为第个类簇和第个类簇的质心向量距离；为第个类簇的质心； ，其中，为所有类簇内部紧密度均值，为最大的类簇间分离度，为紧密度权重系数，为分离度权重系数；通过优化求解得到最优的值，记作； ，且优化求解的限制为大于或等于且小于等于，为预设的最小的类簇数量，为预设的最大的类簇数量；基于的值和模糊隶属度矩阵，将每个空间点分配到具有最大隶属度的类簇，得到n个电磁场强度相似区域；所述模糊隶属度矩阵的初始化方式包括：对于多维输入数据集中的每个空间点，计算其局部密度；其中，为一个切比雪夫核的带宽参数；设置密度阈值，对于局部密度小于的空间点，不分配给任何类簇；对于除噪声样本之外的空间点，计算其密度距离，密度距离满足；为空间点的局部密度；将局部密度大于预设的峰值阈值，且密度距离大于预设的距离阈值的空间点作为密度峰值样本；对于除密度峰值样本之外的空间点，将其分配到与之最近的密度峰值样本所属的簇中；将密度峰值样本所属的簇记作峰值簇；计算每对峰值簇的质心距离，若大于预设的簇阈值distmax，则将两个峰值簇合并；计算每个峰值簇内空间点的高度差，若大于预设的高度阈值hmax，则根据将该峰值簇分裂为M4个类簇；对于每个空间点和簇，若属于所属的类簇，则，否则；继而初始化一个U0矩阵；将U0矩阵作为起点，利用拉格朗日乘子优化方式，迭代优化，直至收敛或达到预设的最大迭代次数；即完成模糊隶属度矩阵的初始化；所述构建区域相关性矩阵的方式包括：将每个电磁场强度相似区域拟合一个最小外接矩形，计算最小外接矩形和最小外接矩形之间的最小距离作为第一相关系数；计算最小外接矩形和最小外接矩形之间的电磁场差异系数； ；其中，为最小外接矩形所有空间点的电场强度和磁感应强度加权和的均值，为最小外接矩形所有空间点的电场强度和磁感应强度加权和的均值，为最小外接矩形所有空间点的电场强度和磁感应强度加权和的标准差，为最小外接矩形所有空间点的电场强度和磁感应强度加权和的标准差，为最小外接矩形所有空间点的电场强度和磁感应强度加权和的峰值，为最小外接矩形所有空间点的电场强度和磁感应强度加权和的峰值；为均值权重参数，为标准差权重参数，为峰值权重参数；基于第一相关系数和电磁场差异系数计算相关性指标； ，其中，为电磁场差异系数的权重，为第一相关系数的权重，周长权重，为最小外接矩形的周长，为最小外接矩形的周长；将所有电磁场强度相似区域两两之间的相关性指标作为元素，构建一个对称矩阵，即为区域相关性矩阵；所述初步几何布置方案的获取方式包括：将n个电磁场强度相似区域作为无向加权图中的n个节点，对于任意两个电磁场强度相似区域，使用区域相关性矩阵的它们之间的相关性指标作为它们之间的边的权重，构建出一个包含n个节点以及条边的无向加权完全图；是n个节点的集合，是所有边的集合；定义四回路几何位置限定规则，四回路几何位置限定规则为：选取与最小生成树根节点距离最远的4个节点且选取总体相关性指标最大的4个节点且选取相关性指标两两之间差异最大的4个节点；在构建出的无向加权完全图上运行改进最小生成树算法，从中任选一个节点作为起始节点，记为'，将'加入树集合'，其余节点加入候选集合；遍历所有连接'中节点和中节点的边，选取权重最小的边，将加入'，从中移除，节点和节点之间边的权重为；并对于'中的每个节点，计算到中所有节点的最短路径，选取最小的边加入'；若'中包含了中所有节点，结束，返回'作为最小生成树；否则继续；基于满足四回路几何位置限定规则从最小生成树中选取4个节点，记为v1，v2，v3，v4，分别对应4个电磁场强度相似区域，对于每个选取的节点，其中，；在对应的电磁场强度相似区域内，计算所有空间点的几何中心点作为该回路的初步几何位置，即得到四回路输电线路的初步几何布置方案。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 杭州恒耀电力工程设计有限公司 一种双回路转四回路输电线路设计方法