高壓架空輸電線路路徑選擇研究

邱堂胤，黃 捷

（國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司荊州供電公司檢修分公司，湖北 荊州 434000）

1 路徑選擇的重要性

路徑選擇是高壓架空輸電線路設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一。線路選擇很大程度上會(huì)影響資金的投入，包括沿線的地質(zhì)開(kāi)發(fā)、植被砍伐、用戶遷徙等方面。這些都涉及到利益問(wèn)題，然而對(duì)這方面的經(jīng)濟(jì)預(yù)算沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也就很難進(jìn)行多種方案的比較，從而無(wú)法選取成本投入最低、經(jīng)濟(jì)效益最高的規(guī)劃路徑。因此，制定一個(gè)數(shù)學(xué)方法對(duì)其成本投入預(yù)算進(jìn)行定量的分析是非常必要的。

2 高壓輸電線路選擇原則和方法

2.1 高壓輸電線路選擇的原則

在選擇路線時(shí)，有必要考慮和比較路線規(guī)劃是否合理，是否方便施工，是否可以安全運(yùn)行等因素。只要有可能，就選擇一條路徑短、特殊地點(diǎn)少、地質(zhì)條件好的路徑；同時(shí)，施工者應(yīng)盡可能避開(kāi)森林密集區(qū)、公園、保護(hù)帶以及房屋，盡可能減少樹(shù)木的砍伐和房屋的拆遷[1]。對(duì)于氣候復(fù)雜多變的區(qū)域，應(yīng)盡可能繞過(guò)，如若不可避免，應(yīng)盡可能縮短在該區(qū)域的線路長(zhǎng)度，選擇氣候穩(wěn)定適宜的區(qū)域進(jìn)行線路設(shè)計(jì)。在經(jīng)過(guò)山區(qū)時(shí)，要注意架桿地點(diǎn)的安全。為了防止地震、山體滑坡等自然災(zāi)害帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)及能源損失，要盡可能避開(kāi)自然災(zāi)害多發(fā)地帶和一些穩(wěn)定性較差的山體。要在減少對(duì)環(huán)境破壞的大前提下合理規(guī)劃。

2.2 選擇特高壓輸電線路的方法

選擇路徑的工作通?？煞譃閮蓚€(gè)步驟，即初步調(diào)查和最終調(diào)查。其中，初步調(diào)查線在圖紙上進(jìn)行，經(jīng)過(guò)初步調(diào)查計(jì)算，比較和篩選掉部分線路規(guī)劃，而最終測(cè)量要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)體考察，對(duì)最初的勘察進(jìn)行多次修改，最后決定最終路徑方案。

一般在正常情況下，選擇路線時(shí)，需要確保路線的轉(zhuǎn)角小并且長(zhǎng)度盡可能短。如果涉及到山區(qū)或者地下施工的情況，需要進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地勘察，綜合多重因素全面考慮。

（1）初勘選線

首先，此步驟首先需要大量數(shù)據(jù)支持，要收取大量數(shù)據(jù)和信息，并根據(jù)所收集的信息進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃[2]。然后，選擇線路之前，應(yīng)該做好相關(guān)的工程規(guī)劃，包括路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)以及架桿的位置。在遇到一些特殊情況難以處理時(shí)，應(yīng)做好記錄，綜合考究，在此前提下盡量保證線路最短。在地圖上選擇線路路徑時(shí)，應(yīng)指定多種方法選項(xiàng)以供選擇，最終選擇需要根據(jù)各個(gè)方案的預(yù)算，即獲取經(jīng)濟(jì)花費(fèi)和環(huán)境改造的花費(fèi)，并從理論和實(shí)踐上進(jìn)行綜合分析和比較。

（2）終勘選線

在確定了初始測(cè)量線以后，由于地圖上的線條選擇僅通過(guò)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，因此只能在理論上保證可行。但是，理論方法不一定適用于實(shí)際情況。在某些情況下，地圖上的線條選擇受到許多實(shí)際問(wèn)題的限制，使得一些實(shí)際情況無(wú)法完全反映在圖紙上，導(dǎo)致圖紙與實(shí)際圖紙之間存在較大的偏差。因此，需要進(jìn)行實(shí)地勘察，個(gè)別地點(diǎn)還需要進(jìn)行反復(fù)考究，以判斷經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上是否達(dá)標(biāo)[3]。

路徑的最終選擇仍然需要實(shí)地考察來(lái)完成最終計(jì)劃，根據(jù)實(shí)際情況測(cè)試?yán)碚?，并需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。然而，線選擇理論與實(shí)際情況之間有時(shí)存在矛盾，難以平衡兩者，在實(shí)際線路選擇中如何解決實(shí)際困難是需要施工者好好考慮的。

3 線路選擇問(wèn)題的解決方法

3.1 利用計(jì)算機(jī)生成線路規(guī)劃

使用計(jì)算機(jī)生成路徑的主要思想：收集大量數(shù)據(jù)，并將收集的數(shù)據(jù)、地形、地貌輸入計(jì)算機(jī)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)找到合適的路徑。例如，設(shè)置一條線從線路起點(diǎn)開(kāi)始向終點(diǎn)靠近，如果遇到障礙物無(wú)法避免時(shí)盡可能選擇障礙物小的，同時(shí)記錄障礙物的大小和類(lèi)型。不斷改變延伸的方向一直持續(xù)到線路終點(diǎn)。借助計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的高速度可以快速找到各種理論上存在的路徑。然后進(jìn)行初步人工篩選[4]。通過(guò)設(shè)置不同的參數(shù)與相應(yīng)實(shí)際問(wèn)題的難度系數(shù)，分好不同的路徑并加以計(jì)算。最后再用節(jié)省成本的原則找出成本最低的幾條路徑。

3.2 使用目標(biāo)規(guī)劃技術(shù)選擇最佳路徑

在獲得幾條經(jīng)濟(jì)路徑后，還需要綜合考慮環(huán)境因素和社會(huì)因素，設(shè)置不同的權(quán)重系數(shù)來(lái)進(jìn)行投入的資金綜合計(jì)算。根據(jù)最終勘察的結(jié)果以及最終參數(shù)結(jié)果來(lái)進(jìn)行決策[5]。

3.3 路徑選擇方法

首先，要得到整個(gè)路徑方案，包括所有的賠償、轉(zhuǎn)角、路段的費(fèi)用。其次，使用本文方法找到幾條最經(jīng)濟(jì)的路徑。最后，對(duì)各種因素附加不同的權(quán)重系數(shù)，根據(jù)參數(shù)計(jì)算綜合結(jié)果來(lái)進(jìn)行路徑選擇。此外，還應(yīng)從施工和運(yùn)行維護(hù)的角度出發(fā)，考慮施工與原料的運(yùn)輸方便等多重因素。

4 結(jié) 論

本文介紹了高壓輸電線路路徑選擇的方法，分析了現(xiàn)階段存在的問(wèn)題，提出了一種較合理的路徑選擇方法。這種方法理論上可以解決路徑選擇中最經(jīng)濟(jì)路徑與最小環(huán)境破壞之間的矛盾。首先，廣泛找出所有現(xiàn)有路徑，然后使用目標(biāo)規(guī)劃方法確定決策者的最佳路徑。該方法已在國(guó)內(nèi)外實(shí)踐中經(jīng)過(guò)測(cè)試，是輸電線路設(shè)計(jì)的一個(gè)重大突破。