Система автоматизации проектирования городской распределительной сети электроснабжения

Процесс проектирования городских распределительных сетей электроснабжения связан с необходимостью расчета и учета большого числа параметров, возможных вариантов развития и сложностью их оценки. Данные обстоятельства требуют внедрения новых технологий для решения указанной задачи. Представлено описание разработанной автором системы автоматизированного проектирования (САПР) ELNET, реализующей решение задачи перспективного развития городской распределительной сети электроснабжения. САПР позволяет создавать, корректировать, рассчитывать параметры, просматривать, печатать модели сетей электроснабжения. Структура ELNET состоит из шести взаимосвязанных модулей: графический модуль, модуль управления, модуль расчета, модуль решения, модуль ввода и вывода данных, база данных справочной информации. Система обладает дружественным графическим интерфейсом для легкой работы пользователя. В основу математического аппарата САПР ELNET заложены разработанные автором математическая модель представления сети электроснабжения в виде направленного взвешенного графа и два метода решения задачи перспективного развития городской распределительной сети электроснабжения: метод редукции задачи в совокупности задач меньшей размерности и метод декомпозиции. Оба метода предполагают разделение исходной задачи на подзадачи меньшей размерности: подзадача определения числа и места строительства новых подстанций; подзадача определения варианта подключения новых потребителей к сети электроснабжения; подзадача определения оптимального варианта включения подстанций в существующую структуру сети. Для решения подзадач автором разработаны оптимизационные алгоритмы. Для решения подзадачи 1 разработаны и реализованы три алгоритма: алгоритм, основанный на методе кластеризации; алгоритм, основанный на методе разделительной кластеризации; эвристический алгоритм. Для подзадачи 2 также предложены три алгоритма: эвристический алгоритм ограниченного перебора; генетический алгоритм; алгоритм, основанный на построении диаграмм Вороного. Для решения подзадачи 3 применяется генетический алгоритм. Представленные в работе технические решения позволяют снизить время проектирования и повысить качество принимаемых проектных решений.