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数字输电网络的关键技术研究

李晓骏  
【摘要】: “数字地球”的创意是1998年被提出来的,它针对人们拥有海量信息却无法充分利用这一矛盾提出了解决问题的基本框架,并力求用一种统一的结构模型开发出可以汇集全球信息的信息综合系统。 本文首先介绍了“数字地球”的内涵和相关支撑技术,在此基础上提出了“数字输电网络”的概念,并对其主要功能、体系结构、应用前景、所需进行的基础研究工作以及如何实现等问题进行了阐述。 “数字输电网络”在本质意义上是一个信息管理平台,它运用海量数据管理及计算机虚拟现实技术,最大程度地整合与输电网络有关的数据,并通过科学的表现方法展现整个输电网络所处的环境及状态,对网络设计、运行及管理中的各种条件约束进行自动校验和模拟,最终达到为输电网络从设计到运行的整个生命周期提供良好数字支撑平台的目标。 合理的数据模型及组织方法是构建“数字输电网络”的基本前提,本文讨论了相关数据的分类及对应的处理方法,提出了多比例尺多层次的数据组织模型,较好地解决了数字高程模型、卫星照片或航拍照片、地表特征物等海量数据的管理。 构建目标区域的真实三维场景,并在场景中对输电设备进行查询和交互操作是数字输电网络的核心内容,本文针对数字平台中两种主要的三维数据模型——地表模型及输电设备模型提出了基于视点的简化方法:用块——二叉树结构的动态细节层次模型解决了大区域真实地形的显示及漫游方法;用失栅结合的方式实现了对海量设备模型数据的高效显示及交互管理的功能。 输电线路设计是一项投资巨大且相关因素复杂的系统工程,本文基于“数字输电网络”提供的信息数据,结合遗传算法,对线路设计中的难点——路径选择和杆塔定位提出了全新的全局优化方法,该方法综合地考虑了各种环境及人为因素,对节约设计成本、提高设计工作的科学性具有很大的现实意义。


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