高压架空输电线路路径选择的新问题及应对措施

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摘 要：高压架空输电的设计中，重点在于线路路径的选择，合理的线路路径方案会对各个方案的决策及工程造价的控制起到积极的作用，文章就针对高压架空输电线路路径选择的新问题展开研究，并提一种新的最优路径选择方法。

关键词：路径方案；线路设计；工程造价；目标规划技术

中图分类号：TM15 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0108-01

路径选择是指在线路的起点和终点之间选择出一条最佳的路径，使得其符合国家建设的各项指标。它是高压架空输电线路设计中的重要一环。输电线路的路径选择和其经济成本是息息相关的，从投资的角度来讲，不仅路径的长短会影响到投资，就连沿线的地质情况和地物分布都与投资息息相关[1]。此外，植物的砍伐或恢复，拆迁问题，都与经济利益相连，所以路径规划中如何进行最优的路径选择是十分重要的，也是线路设计中十分有必要的环节，更是线路设计中最关键的。何为最优路径，怎样评定它是否为最优路径，这个问题在几十年来都没有一个准确标准的方法，由于数学方法的缺乏，使得工作者们无法对其进行定量的分析。

在计算机技术的飞速发展下，当代的线路设计依然取代了传统的手工设计和依靠经验的方法，而是才用了接住于计算机，使用动态的、离散的优化方法来设计的[2]。本文将介绍如今我国在线路设计和路径优化方面的新动态以及存在的最新问题和如何解决他们以提高输电效率。

1 我国路径规划方法介绍及存在的问题

1.1 线路路径选择的思想

我国线路路径选择的主要指导思想有两点，首先是线与位相结合，但要以线为主。其次是线位互相配合，以位正线。具体表现为以下几个方面：

①路径应该坚持以线为主的思想，一定要坚持合适的路径，不能仅仅因为个别塔位布局的不合理而改变路径的走向。

②当路径得走向遇到极其不好的地点，难以修建塔时，应该改变线路走向适当的避让。

③当存在两个方案因为地况和路径长度难以抉择时，应该对两个方案进行优化，比较两者的经济性，再进行选择。

1.2 线路路径的选择原则

在进行线路路径选择时主要注意以下几点：

①在选择线路路径时，应结合当地的实际情况，了解当地电网规划部门5-10年的规划方案，避免规划设计中出现了中间发电站或者变电站。

②当电力线路穿过覆冰地区时，要在认真调查和分析已有线路的覆冰类型的同时，尽可能地避免经过覆冰严重的地带。

③当电力线路需要穿过多气候区域时，应该尽可能地缩短穿越长度。如果条件允许，则应避开多气候区域，选择气候条件相对较好的区域设计线路路径。

④电力线路必须经过矿区时，则应该尽可能地缩短线路经过矿区的长度，将线路架设成垂直于矿区的走向，并采用分开架设的方式，从而避免地质沉陷对矿区线路造成影响。

⑤电力线路穿过山区时，应尽可能地避开泥石流多发段、卡斯特溶洞、崩塌山体、悬崖、岩堆等稳定性较差的地段。如果线路沿着山麓通过，则应设置排水沟。如果线路经过山脊，则应沿山鞍设置排水沟。

1.3 路径选择方法

选择路径的工作应该分为两个步骤，分别是初勘和终勘选线。其中，初勘选线是指在图纸上进行的，而终勘选线则是去到现场进行考察，并对初勘选线进行修整，最终选出最优路径[3]。通常情况下在选择路径时需要保证线路的转角少，长度短，尽量避免拆迁，尽量减少植被和田地的破坏。如果遇到地上地下施工的时候就需要进行详细的调查，全面考虑。

①初勘选线：该步骤首先需要大量的资料支持，需要进行资料的查找和搜集。然后根据得到的信息进行线路设计，这里按照1：5 000或1：10 000的比例将地形图置于图板之上，然后进行图上选线[4]。

选线前要了解好工程的规划情况，以及线路的起点和终点，途径的地点，当遇到转角点时应当用特殊记号标记，线路电压等级，导线的大小，最后尽量保证线路最短。

在图上选线时应当至少指定两种不同的方案以供选择，最终选择则需要对每个方案进行计算，从理论和实际上进行全面的分析比较。

②终勘选线：在初勘选线确定了方案之后，由于图上选线只是通过所搜集的资料来选择的方案，只能保证在理论上可以实现，缺乏现场实践的支持。所以还需到现场进行实地考察，以确定图上选线是否合理，是否达到最优，是否有更佳选择。并且图上选线有些情况下收到很多限制导致无法将实际情况还原在图纸上，尤其是一些实际的地形地貌，这会使图纸与实际出现一些较大的偏差。所以需要进行现场勘察，个别地点如跨点，转角点等还需要进行反复的考察，看其是否具备立塔杆的条件，以及经济性是否达标。总之，路径的选择最后还是需要野外选线来落实最终方案，在实践中才能检验真理，并且需要到现场去施工。

然而选线原则与实际情况有时是存在矛盾的，在确定方案时如何调和线路短与实际困难之间的矛盾是线路设计工作者需要解决的难题。

2 线路选择的新方法

为了解决最优路径选择与现实情况之间的矛盾，国内外学者都在积极研究新的路径优化方法，目标规划技术应运而生，该技术分两步进行，首先以经济为唯一原则，利用计算机生成路径网络，并从中选择出K条最经济路径；再通过考虑实际因素，包括地形、环境、社会等，从中进行选择，使用0-1目标规划模型来处理这些影响因素。

2.1 线路路径方案自动生成

自动生成路径的主要思路：首先进行数据的收集，并且将数字地形图输入计算机。对地物进行分类，通过观察地物在地图上的分布和地形的影响。这一步是为了提高生成方案的效率。接着在路径的起点开始进行延伸，当遇到地物障碍时自动改变延伸方向，如果遇到无法继续延伸的情况，系统将自动返回到上一个延伸点，并改变延伸方向继续进行，直到延伸至终点。这种线路走廊得搜索会为我们生成一条路径方案[5]。反复进行回溯便可生成多条存在的路径。

搜索完成后会生成多条路径，再用纯经济的原则，找出几条最经济的路径。

2.2 使用目标规划技术选出最优路径

得到上述的几条最经济路径后，还需要与环境社会因素相结合综合考虑，这便要求我们确定优先级，及同优先级内的权重系数。这两者代表着认为哪些因素更为重要的价值观问题，收到不同文化、社会、地区的影响，无法设定一个统一的标准。所以该技术采用了经济社会环境技术的标准来进行决策，这种情况下，最优便是相对的，由决策者的价值观来决定。

2.3 路径选择新方法的使用步骤

使用上述方法是可以按照下述步骤：一是得到路径网络，包括所有的弧线、转角、路段的费用。二是采用上述方法找到几条最经济路径，并将路径数控制在4～5。三是决策者制定一个对各个因素的优先级和权重系数分配表。四是选择出最佳路径，使用目标规划算法。五是若未找到最佳路径，将最经济路径条数增加，重复三步和四步。

3 结 语

本文介绍了高压架空输电线路路径选择的现状，并且分析了现在存在的问题，继而提出了一种新的最优路径选择的方法。该方法便是上述的两种求解法。该方法能较为妥善的解决在路径选择时最经济路径与环境破坏最小这个矛盾。利用复搜索法先选择出一系列最经济的路径，再利用目标规划法由决策者做出优先级选择以决定出最优路径。该方法在国内外的实践中已经得到了检验，实践证明，目标规划法可以在实现路径规划的最优选择的同时满足社会和环境的要求，是输电线路设计的一个重大突破。

参考文献：

[1] 姚武.浅谈架空输电线路路径选择的方法和手段[J].科技视界，2012， （30）.

[2] 李怀杰.输电线路设计中线路路径的选择[J].电子技术与软件工程， 2014，（5）.

[3] 李克利.输电线路设计中路径选择探究[J].电源技术应用，2012，（12）.

[4] 陈禹谋.浅谈电力线路设计的路径选择与杆塔定位[J].电子制作，2013， （24）.

[5] 周廷军.输电线路设计中路径角度选择和研究[J].中国新技术新产品， 2014，（6）.