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高压架空输电线路作为电力传输的重要组成部分,其路径的优化设计对电力系统的安全、经

高压架空输电线路作为电力传输的重要组成部分,其路径的优化设计对电力系统的安全、经济运行具有重要意义。随着电网规模的扩大和复杂性的增加,传统的人工设计方法已难以满足现代高压输电线路对路径优化提出的更高要求。

高压架空输电线路通常需要跨越复杂的地形和地貌,路径较长且避让效果差,这不仅增加了建设难度和维护成本,还可能对周边环境造成不良影响。因此,如何高效、准确地找到一条既满足电力传输需求,又能最大限度减少对环境影响的最优路径,成为当前高压架空输电线路路径优化设计亟待解决的问题。

现有高压架空输电线路路径优化方法在处理大规模地形时的计算效率低,难以满足实时优化需求。在复杂地形条件下,算法会陷入局部最优解,导致路径规划不合理且避让效果差。

十堰巨能电力设计有限公司、国网十堰供电公司经济技术研究所的何祥平、李斌,基于非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)进行高压架空输电线路路径优化设计。

以某工程输电线路为例,运用元胞自动机(CA)路径搜索方法对地图上每个向量成本值进行排序,当搜索到终点时,结束搜索过程,根据向量的位置来确定输电线路路径;运用NSGA-Ⅱ设计新型非主动排序,防止过早收敛到局部最优解;计算拥挤距离,通过不断迭代得到最优解集,输出当前最优解作为最合适的路径方案。

实验结果表明,本方法规划的路径长度显著短于其他规划方法,且路径趋向城镇边缘的山区,线路更为合理。

但是,实际线路走廊的宽度和位置往往受地形、地貌、土地权属及现有建筑物等多重因素的制约,本方法虽已通过优化算法找到最优路径,但在特定地形和环境条件下,完全避免线路走廊占用仍然是一项具有挑战性的任务。未来,将继续完善研究方法,并结合实际应用情况,探索更多解决线路走廊占用问题的有效途径,以期使高压架空输电线路路径设计更加合理、经济和安全。

本工作成果发表在2025年第12期《电气技术》,论文标题为“基于非支配排序遗传算法Ⅱ的高压架空输电线路路径优化设计”。