基于GIS的火电厂选址
GIS支持下基于NSGA-Ⅱ算法的火电厂多目标选址
（ ． ｌ ｇ ｆＥ ｅ ｔ ｃ ｌ ｎ ｆｒ ｔ ｎＥ ｇｎ ｅ ｎ ， ｎ ｉｅｓｔ， ａ ｇ ｈ １ ０ ２Ｃｈｎ ； １Ｃｏｌ ｅｏ ｌｃｒ ａ ｄＩ ｏｍａｉ ｎ ｉｅ ｒ ｇＨｕ ａ Ｕｎｖ ｒｉ Ｃｈ ｎ ｓ ａ４ ０ ８ ， ｉａ ｅ ｉ ａ ｎ ｏ ｉ ｎ ｙ
第３ 卷 第 ２ ６ ２期 ２０ 年 １ 月 １ ０８ １ ６日
电 力 系 统 保 护 与 控 制
Ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｃｏ ｔ ｌ ｏ ｒＳ ｓ ｅ Ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｎｒ ｏ ｏ
Hale Waihona Puke Ｖ ｌ ６ＮＯ ２ ０ ３ ｌ ＿ ．２ Ｎｏ ． ６ ２ ０ ｖ １． ０ ８
２ Ｈｕ ａ ｅ ｔｉ ｏ ｒ ｍｐ ｎ ， Ｃｈ ｎ ｓ ａ４１０ ， ｉａ） ． ｎ ｎＥｌｃｒ Ｐ ｗｅ ｃ Ｃｏ ａ ｙ ａ ｇ ｈ ０ ０１ Ｃｈｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃｏ ｉ ｉ ｇ ｔ ｅ ｐ ｓ ｓａ ｄ ｒ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｅ ｍａ ｏ ｒｐ ａ ｔ ｈ ｅ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｎ ｅ ｅ ｙ ｔｍ ｎ ｌ ｄ ｎ Ｉ ｓｒ ｃ ： ｍｂ ｎ ｎ ｈ ａ ｔ ｔ ａ ｄ ｆ ｓ ｅ ｓ ｌ ｃｉ ｏ ｒ ｌｐ ｗｅ ｌ ，ｔ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｉ ｄ ｘ ｓ ｓ ｓｅ ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｈ ｎ ｌ ｐ ｒｏ ａ ｃ ｓ ｏ ｃ ｎ ｍｙ ｓ ｆ ｔ ｄ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｓ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ ｈ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｎ ｌ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｏ ｏ ｃ ｉ ｖ ｓ ｎ ｙ ｔ ｅ ｅｆｒ ｎ ｅ ｆｅ ｏ ｏ ｍ ， ａ ｅｙ ａ ｎ ｉ ｍｅ ｔｉ ｓ ｌ ｅ ．Ｔ ｅ ｎ ｗ ｔ ｃ ｕ ｅ ｉ ｃ ｕ ｅ ｈ ｃ ｎ ｍｉ ｎ ｅ ｔ ｎ ｏ ａ ｓ ｒ ｍｅ ｔｂ ｈ
火电厂选址要点
火电厂选址要点一、靠近燃料产地火电厂需要大量的燃料，像煤炭之类的。
如果能靠近燃料产地，那运输成本可就大大降低啦。
想象一下，要是火电厂离煤矿老远老远，每次运煤都得花费好多钱在运输上，这多不划算呀。
而且距离近的话，运输过程中的损耗也会少很多呢。
就好比你去买菜，菜摊就在家门口，和要跑老远的路去买，那成本肯定不一样呀。
二、接近水源地火电厂在运行过程中是需要大量的水的，不管是用于冷却系统，还是其他生产环节。
有充足的水源是非常关键的。
要是选在一个缺水的地方，那可就麻烦大了。
水就像火电厂的血液一样，没有水，好多设备都没法正常运转。
就像人没水喝会渴得难受，火电厂没水也会“生病”的。
三、交通便利这里的交通便利可重要啦。
不仅是燃料的运输，还有设备、零部件之类的东西都需要运输。
如果交通不方便，那这些东西运进来就很困难。
比如说，有些大型的设备，只能通过铁路或者大型的货车来运输，如果选址的地方交通不便，这些设备可能都到不了厂里。
就像你要去一个很偏远的地方旅游，但是没有方便的交通方式，那你很可能就放弃这个想法了。
四、考虑环境因素1. 风向要考虑当地的风向，因为火电厂在运行过程中会产生一些污染物，像废气之类的。
如果把火电厂建在城市的上风向，那污染物就会直接飘到城市里，这对居民的健康可不好啦。
所以要把火电厂建在城市的下风向，这样污染物就不会轻易影响到城市里的人们了。
2. 远离居民区和生态保护区火电厂运行时的噪音和污染对居民和生态环境都有影响。
要离居民区有一定的距离，不然居民每天听着噪音，呼吸着可能被污染的空气，肯定不乐意。
同时也要远离生态保护区，不能因为火电厂的建设破坏了那些珍贵的生态环境，像一些珍稀动植物的栖息地之类的。
五、地质条件合适地质条件对火电厂的建设也很重要呢。
如果地质不稳定，那建起来的厂房和设备可能就会受到影响。
比如说，要是在地震多发地带，或者是地质比较松软的地方，厂房可能就会出现裂缝，设备也可能会倾斜之类的，这都会影响火电厂的正常运行。
利用GIS技术进行建设方案选址分析
利用GIS技术进行建设方案选址分析引言随着城市化进程的加速和人口的不断增长，建设项目的选址成为一个重要的问题。
选址的合理性直接影响到项目的成功与否，因此，利用GIS（地理信息系统）技术进行建设方案选址分析成为了一个热门的研究领域。
本文将探讨如何利用GIS技术进行建设方案选址分析，以及该技术在实际应用中的优势和挑战。
一、GIS技术的概述GIS技术是一种整合了地理信息数据获取、存储、管理、分析和展示等功能的综合性技术。
它能够将不同来源的地理数据进行整合，并通过空间分析和地图可视化等手段，提供决策支持和问题解决的工具。
在建设方案选址分析中，GIS技术可以帮助我们综合考虑各种因素，包括地理环境、交通条件、市场需求等，从而找到最佳的选址方案。
二、建设方案选址分析的要素1. 地理环境因素地理环境因素包括地形、土壤、水资源等。
通过GIS技术，我们可以获取到这些地理环境数据，并进行空间分析，找到适合建设的地区。
例如，如果我们要建设一个水电站，就需要考虑到水资源的充足性和地形的适宜性。
2. 交通条件因素交通条件是影响选址的重要因素之一。
利用GIS技术，我们可以获取到道路、铁路、机场等交通网络的数据，并进行网络分析，评估不同选址方案的交通便利性。
这可以帮助我们选择交通便利的地点，以方便物流和人员流动。
3. 市场需求因素市场需求是建设项目成功的关键。
通过GIS技术，我们可以获取到人口分布、消费水平等数据，并进行空间分析，找到潜在的市场需求区域。
这有助于我们选择市场潜力大的地点，以确保项目的可行性。
三、GIS技术在建设方案选址分析中的应用1. 数据收集与整合GIS技术可以帮助我们从不同的数据源中收集和整合地理数据。
例如，通过卫星遥感技术，我们可以获取到高分辨率的地形数据；通过地理调查，我们可以获取到人口分布和土地利用等信息。
这些数据的整合可以为选址分析提供基础。
2. 空间分析与模型建立GIS技术可以进行空间分析，包括缓冲区分析、网络分析、空间插值等。
火电厂施工选址标准
火电厂施工选址标准火电厂施工选址可是个很重要的事儿呢！这就像咱们找房子住一样，得考虑好多因素。
一、地理位置相关。
火电厂呀，最好是靠近燃料产地。
比如说煤炭，如果火电厂离煤矿近，那运输成本就能大大降低。
就像你去超市买东西，要是超市就在你家楼下，你拎东西回家都轻松很多，火电厂离燃料近，运燃料就没那么费劲啦。
而且呀，靠近水源也很关键哦。
因为火电厂在运行过程中需要大量的水来冷却，要是旁边就有江河湖海之类的大水源，那就像是住在河边的人家，用水方便得很呢。
二、环境因素。
从环境的角度来说，选址得避开那些环境特别敏感的区域。
像什么自然保护区啦，那里有好多珍贵的动植物，要是在旁边建火电厂，可能会影响到它们的生存环境，就像打扰到小动物们的家一样，可不好啦。
还有居民区，虽然火电厂能给大家带来电，但要是离居民区太近，那产生的噪音、灰尘之类的东西可能会让居民们不开心呢。
就像你在睡觉的时候，旁边有人一直吵吵闹闹，肯定会很心烦。
三、地质条件。
地质条件也不能忽视。
如果地质不稳定，经常发生地震或者地面塌陷之类的情况，那火电厂建在那里可就危险啦。
这就好比你在沙滩上盖房子，海浪一冲房子就可能没了。
所以得找那种地质比较坚实的地方，这样火电厂才能稳稳地立在那里，安安心心地发电。
四、交通状况。
交通要便利才行。
火电厂建成后，设备、材料的运输量可不小。
要是交通不方便，那些大设备都运不进来，就像你想把一个大沙发搬进小胡同里，可费劲了。
有便利的公路、铁路或者水路交通，就能保证火电厂的建设和运营顺利进行啦。
五、电力输送。
选址还得考虑电力输送的问题呢。
要靠近电网的接入点，这样发出来的电就能很方便地送到千家万户啦。
要是离得远，就像你要把一封信送到很远的地方，中间可能会遇到好多麻烦，电也是一样的道理，距离远了，在输送过程中可能会有损耗之类的问题。
六、社会因素。
当地的社会环境也很重要。
如果当地的居民都很欢迎火电厂的建设，那在建设过程中可能就会顺利很多。
要是当地有很多反对的声音，那建设起来就会困难重重啦。
基于GIS网络分析法的消防站选址确定和布局分析
Value Engineering0引言在国内城镇化脚步持续加快的同时，城镇公共服务水平不断提高，基建设施越来越完善，但却暴露出消防建设不足问题。
在城市系统当中，消防站扮演抢险救灾、扑灭火灾角色，属于消防设施重要构成。
为了提高防灾抗灾、消防水平，就必须合理思考、科学布局城市消防站。
本文将以GIS 网络分析法切入，构思消防站选址与布局思路，提高消防布局合理性，优化配置消防资源，为民众生命财产保驾护航，体现消防站应有价值。
1消防站传统布局模式国内消防站的建设，以《城市消防站建设标准》为参照。
各级政府在规划社会与经济发展中，并没有明确消防站的建设目标。
当前城市总共有三种类型消防站，包括普通、特勤与战勤保障三种[1]。
普通类型的消防站又能细分为小型、一级与二级三种消防站。
在规划辖区面积的时候，参考了城市火灾风险等级。
如存在比较高的火灾风险，则辖区面积会适当提升。
在城市当中，特勤消防站拥有专门消防站点，同一级消防站一样。
战勤保障这种消防站没有专门消防站点，并不会单独划分辖区[2]。
在不同类型与级别消防站的设置中必须按照《城市消防规划规范》中的标准。
城市当中一级消防站是必须设立的。
如没有条件需要对当地进行勘察与审核，之后才可以设置二级消防站。
假设条件甚至不足以设置二级消防站，则在论证中最后设置小型消防站[3]。
2消防站选址与布局中的GIS 网络分析法分析2.1空间分析分析时考虑阻力、链、节点与中心点。
这里的中心点是中心设施点，是分析主要对象。
本次设计将消防站作为中心点，节点在空间结构中为汇合点、交叉点，本次设计中特指拐弯处与十字路口。
链说的是中心点与节点的联系要素，即道路本身。
阻力是网络模型规则，要素包括速度与方向[4]。
合理设置消防车的行驶距离、速度可以确定消防站覆盖能力，进而更科学地评价消防站覆盖范围，调整消防布局。
2.2范围分析首先是行车时间，按照规定标准，在消防站接到报警电话以后，必须在5分钟内达到责任区周围。
GIS变电站选址
Ｖ图特性：
P2
空心圆
P9
P3 P4
P V多边形 1 P7
P8
P10
P5
Voronoi图
V图顶点
P6
12
2.2 V图在变电站选址中的应用
➢ 利用V图的最大空心圆特性解决新增变电 站的定位
➢ 利用V图的有效作用范围特性及供电区的 划分
➢ 利用V图局部动态特性，每新增加一座变 电站，供电区域的划分只在相关区域内做 局部调整。
发生元的权重相等，两个加权Voronoi区域的一个 边是直线。
若平面只有两个权重不相等生长点，它们的加权 V图轨迹为一个圆
30
两个权重不相等生长点 加权V图轨迹参数：
圆心：O
(
k
2 a2 k2
a1 1
,
k
2b2 k2
b1 1
)
半径：R=
|
k| k2 1
(a1 a2)2 (b1 b2)2
其中 dij [(ui xj )2 (vi yj )2 ]1/2
20
2.变电站单源连续选址算法
开始
数据准备,地图数字化
计算负荷点集的凸壳 CH (L)
计算CH (L)的直径 lil j
单
变
电
lil j 作为直径做圆CL
站
选
址
负荷点全部在圆CL内 Y
N
计算点集L的最远点意义下的Voronoi图，以其一个 顶点为圆心至点集中一个最远点的距离为半径作圆，圆心就是变电站位置
其中： k wi / wj
31
4.2 基于主变容量的顶点加权V图
➢ 权重的确定
权重正比于主变容量的平方根：
kij ，
wi wj
基于GIS的火电厂选址的适宜性研究
维普资讯
第 ２ 卷 第 ２期 ７
博士 ，从 事 ＧＳ Ｉ、定量遥感研 究。
・
５９ ・
维普资讯
上述 的火 电厂选 址规定 是火 电厂厂址所 必须满 足 的条 件 。在 满足 厂址可行 性 的基 础上 ，再 实现火 电厂 的 优 化选 址 。所 以在可行性 的基 础上为 了实现火 电厂优 化选址 的综合 评价 ，我们提 取 可以量化 的经 济性 、技术
２ ２ 火 电厂选 址 的 内容 ．
在选 择火 电厂 的厂址 时 ，应 研究 电 网结构 、电力和 热力负荷 、燃料 供应 、水 源 、交 通 、燃 料及 设备 大件
的运 输 、贮 灰 场 、出线走廊 、地 质 、地 震 、地 形 、水 文 、气 象 、环境影 响 、 占地拆 迁和 施工等 条件 ，拟 订初
２ 火 电厂 选址 的综合 分析 评价模 型指 标 ２ １ 火 电厂 选址 的原则 ．
火 电厂 的厂址选 择 ，应根 据 中长期 电力 规划 、燃料 资源 、运 输条件 、地 区 自然条件 和建设 计划 等 因素全
面考 虑 。
选择 厂址 时 ，应 注意节 约用 地 ，尽 量利用 荒地 和劣地 。应注 意少拆 迁房 屋 ，减少人 口迁 移 ，尽ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量减 少土
Ｖ １２ Ｎ ． ０．７ ｏ２
长春 师范学 院学报 （ 自然 科学版 ）
Ｊｕ ｌ ｆ ｈｎｃｕ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒｔ（ ａ ｒ ｃ ｎｅ ｏｍａ ｏ Ｃ ａｇｈｎＮｒ ｌ ｎ ｅ ｉ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ） ｍ ｖ ｓｙ ｕ ｌ ｅ
GIS原理及应用GIS厂房选址分析过程介绍
“GIS原理及应用”上机实验报告班级环科1011 姓名学号上机日期5月2日报告成绩报告内容：GIS厂房选址分析过程介绍一、选址目的通过GIS对建厂位置进行空间分析。
该厂房位置的选择需满足以下条件：a，位于陆地坚实的土壤上（地基要求）b，位于灌木分布区（地价最便宜）c，距离河流至少20米以外（保护水质）d，距离已有的下水管道300米以内（降低花费）e，所选地块不仅同时符合以上条件，而且面积要大于2000平方米。
（面积要求）二、数据图a 本区水陆分布图图b 土壤图图c 土地利用图图d 河流图图e 下水管道分布图三、GIS分析、选址步骤利用GIS进行选址分析主要应用缓冲区生成和图层叠置处理，基本步骤为：1、打开土壤图（soil）,在查询中单机选择，选出suit>=2的类型，并另存为副本soil_suit。
打开存好的soil_suit，全选后合并。
2、打开土地利用图(landuse), 选出Lucode＝300的类型，将副本另存为。
3、打开河流图（stream），全选，右击选择编辑对象里的缓冲区，建立20米的缓冲区并另存。
4、打开下水管道分布图（sewer），全选后建立300米的缓冲区并另存。
5、打开河流缓冲区图和下水管道缓冲区图并设置为可编辑，设置下水道图缓冲区图为目标，全选河流缓冲区图，选择擦除，留下满足3、4条件的公共区域。
结果另存。
6、将上一结果与土壤图层用擦除外部的方法产生满足3、4、1的区域。
7、将步骤6的结果与土地利用图层擦除外部剪切，产生满足3、4、1、2的区域。
8、选择并删除面积小于2000平米图斑，得到的结果就是分析选择的结果，可用于建设选址的地块以红色表示。
9、将这一结果与template和road图层同时打开，调好区域和线条颜色，以图片形式保存。
四、选址分析结果图五、讨论在对某个工厂的环境影响评价中，可以利用GIS对工厂所在的位置进行环境影响分析，考察其选址是否符合规定。
也可以通过对地理位置的空间分析来考虑某企业的选址。
基于GIS的选址方法研究
基于GIS的选址方法研究班级：90701姓名：樊烨学号：9070117摘要：本文通过对客观现实世界具体问题的抽象综合，找出了工程选址的一般性规律和解决途径。
比较了传统的工程选址方法和地理信息系统在工程选址项目中的应用和优势。
关键词：地理信息系统 Gis 工程选址叠置分析空间分析与模拟工程选址问题是一个很复杂的综合性决策过程，既需要定性考虑，又需要定量分析。
通过对客观现实世界具体问题的抽象综合，找出了工程选址的一般性规律和解决途径。
传统的工程选址方法是选址人员通过搜集和分析工程区域内有关技术经济资料，在大比例尺地形图上选出几个可能的方案。
纸上定位之后，进行实地勘测，经过反复比较确定一个较为经济、合理的方案。
传统的机助选址设计方法是设计人员在填绘有勘测信息的地形图上，参考其它文字、图表形式的勘测数据，通过人机交互方式拟定工程的位置，根据自身对勘测信息的判识和理解以及对设计方案的技术、经济指标的评价，经反复修改，比选，最后确定一个最佳方案。
这种选址方法在很大程度上取决于选址人员的实际经验和技术水平，且费时费力。
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
比起传统的工程选址方法，GIS独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和空间决策支持等，可产生常规方法难以获得的重要信息，这是GIS的重要贡献。
GIS的基本功能有：数据采集、检测与编辑；数据操作，包括数据格式化、转换、概化；数据的存储与组织；查询、检索、统计、计算功能；空间分析；显示地图。
空间分析与模型分析功能。
空间分析功能分为两大类：矢量数据空间分析和栅格空间分析。
火电厂厂址选择
火电厂厂址选择火电厂厂址选择selection of thermal pow-er plant sitehuod.OnChong ChongZhl xuonZe 火电厂厂址选择(selection of thermal power plant site)根据火力发电厂的特点和运行管理需要，结合地区电力发展规划，通过调查勘探和全面的技术经济比较，选定符合要求的厂址的工作。
这是一项涉及多个专业的综合性工程任务，也是火力发电厂设计前期工作(见电源建设前期工作)中可行性研究报告的一个组成部分。
厂址选择中应重点考虑的问题是:便于施工，节约投资，并保证电厂长期安全经济运行。
工作程序大型火电厂的厂址，涉及地区规划和工业布局，相互影响很大，需统一协调的问题也很多，为慎重起见，一般在初步可行性研究阶段进行规划选厂，在可行性研究阶段进行工程选厂。
规划选厂以电力系统中、长期发展规划为依据，在比较大的地区范围内选出几个适于建厂的地点，开展调查研究，做出技术经济条件的对比论证，推荐出最佳厂址，提出有关厂址的建设顺序和建设规模，搜集必需的原始数据和条件，编制初步可行性研究报告，经审批后，由工程项目的建设单位提出项目建议书，经决策部门批准，列人国家建设计划。
工程选厂以批准的项目建议书或审定的初步可行性研究报告为依据.对厂址作详尽的调查研究，进行必要的勘测，签订各项协议，落实建厂条件，做出厂址方案的技术经济比较，提出推荐厂址并编制可行性研究报告，经审批后，由项目的建设单位提出设计任务书，经决策部门批准，作为开展和审查初步设计的依据。
厂址选择的基本原则厂址选择应综合考虑建厂自然条件和各方面的要求，建设火力发电厂所必须的场地、燃料、水源、灰场、交通运输、地质、出线、环境保护及施工等条件。
场地厂区用地需满足生产要求，但又必须节约用地，少占农田，避免房舍、人口过多地拆迁，尽可能减少土石方工程量，并根据生产、施工和生活区的需要分期征用。
ArcGIS 选址分析
专题11 ArcGIS选址分析（龚俊选编）1. 预备知识根据研究区域内自然环境、社会经济等因素综合考虑，分析获得最优的地理位置，自然环境因素包括地形、水源、土壤和植被等，社会经济因素包括交通状况、人口分布和经济水平等等。
选址分析主要用到叠置分析等GIS分析功能，被广泛应用于多种问题的分析和解决。
2.实验准备2.1 问题介绍某区域需要建设一处火电厂，区域面积约6000km2。
区域内有煤矿，可以作为火力发电的能量来源。
东侧有湖泊，为火电厂的水源。
区域范围内有铁路主线3条，需建设火电厂铁路专线（铁路支线）1条，用于煤炭运输。
区域内已有城镇3个，森林公园1处。
火电厂建设需考虑许多问题，其中许多因素和地理位置无关，如发电设备、厂房、排放烟气的净化处理等，与位置有关的因素中影响较大的有两类：（1）环境因素：城镇和森林公园对电厂位置有限制，明显不符合要求的位置将排除在外；（2）经济因素：水源供应、铁路支线、煤炭运输对电厂建设、运营费用有影响。
2.2 选址评价方法（1）环境。
新建电厂应和现有城镇、森林公园保持一定距离，而且不能选在预定的范围之外；（2）水源。
发电用水取自区域东侧的湖泊，费用与输水距离、地形起伏有关。
前者为输水管道的建设，后者包括泵站建设和运营费用；（3）铁路支线。
新建铁路支线从现有铁路主线出线，延伸到电厂，和取水类似。
铁路支线的建设费用除了和现有铁路的距离有关，也和地形变化有关，当地形坡度较大时，就要增加工程量；（4）煤炭运输。
煤炭到火电厂的运输费用主要由距离决定，包括铁路主线运距和支线运距两部分；（5）多因子综合。
取水费用、铁路支线建设费用、煤炭运输费用可以叠加计算，得到综合总费用，同时也受环境因素的限制，汇总后得到电厂选址的综合评价结论。
本练习的分析方法均基于栅格，原始矢量数据要转换为Grid。
2.3 原始数据介绍Mine.shp------煤矿dx.shp---------地形点rail.shp--------铁路site.shp--------面状数据，各种区域分布数据，包括城镇、湖泊、设厂范围等choose.mxd---选址地图文档3．实验操作步骤注意：所有栅格数据尺寸为500米，缺省范围为研究区域范围3.1 环境限制分析要求：城镇周边3km以外，森林公园周边5km以外，且在区域范围以内。
大型火力发电厂500kV GIS新型布置方案
Ａ Ｎｅ ｗ Ｔ ｙ ｐ ｅ Ｌａ ｙ ｏ ｕ ｔ ｏ ｆ ５ ０ ０ ｋ Ｖ ＧＩ Ｓ ｆ ｔ ｏ Ｏ ｒ Ｆｏ Ｏ ｓ Ｓ ｓ Ｓ ｉ ｌ ｌ Ｆ ｉ ｒ ｅ ｄ Ｐｏ １ － ＇ Ｏ ｗｅ ｒ Ｐｌ ａ ｎ ｔ
Ｔ ＡＮＧ Ｔａ ｏ ，ＬＩ Ｕ Ｙａ ｎ ｇ ，ＬＩ Ｇｕ ｏ — ｒ ｏ ｎ ｇ
（ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃｏ ， ． Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ２ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
基于GIS的火电厂选址
城市地理信息系统课程成果题目：基于GIS的火电厂选址姓名：目录1 项目概述 (3)1.1 选址目标 .................................................................. 错误！未定义书签。
1.2 要求分析 (3)1.3 用到的软件 (3)1.4 研究方法、指标等 (3)2 创建数据库 (4)2.1 分析可能用到的数据 (4)2.2 收集到的资料清单 (4)2.3 分析项目的步骤 (4)3进行分析 (7)3.1环境限制分析 (7)3.2取水费用分析 (11)3.3铁路支线建设 (14)3.4煤炭运输 (17)3.5电厂选址的综合评价结论 (19)4分析结果 (20)5提交成果 (22)6结论 (23)参考文献 (24)附录 (24)原数据截图： (24)1项目概述1.1选址目标某区域需建设一处火电厂，选址范围约6000 平方千米。
区域内已有城镇 3 个，森林公园1 处。
该区域内的煤矿为火电厂的煤炭来源。
东侧有湖泊，作为火电厂的冷却水源。
该区域范围内有铁路主线3 条，需建设火电厂铁路专用线（铁路支线）1 条，用于煤炭运输。
1.2要求分析尽管火电厂的建设需要考虑许多因素，但是许多因素和地理位置无关，如发电设备、厂房、排放烟气的净化处理，等等，不予考虑。
而与位置有关的因素中影响较大的有二类：（1）环境因素：城镇、森林公园对电厂位置有限制，明显不符合要求的位置将排除在外。
（2）经济因素：水源供应、铁路支线、煤炭运输都对电厂的建设、运营费用有影响。
1.3用到的软件ArcMap 10.1和ArcCatalog 10.1。
1.4研究方法、指标等（1）环境。
新建电厂应和现有城镇、森林公园保持一定距离，而且不能选在预定的范围之外。
（2）水源。
发电用水取自区域东侧的湖泊，费用与输水距离、地形起伏有关，前者为输水管道的建设，后者包括泵站的建设和运营费用。
（3）铁路支线。
基于GIS和改进PSO算法的配电网络变电站选址规划
基于GIS和改进PSO算法的配电网络变电站选址规划【摘要】提出了一种改进的PSO算法来解决配电网络变电站选址问题。
在改进PSO算法中是将模拟退火思想和变异算子引入粒子群算法之中，在计算初期保证群体的多样性，后期增强了算法的寻优精度。
在变电站计算模型中，首次将地理信息作为元数据权重因子引入到选址模型中，最后通过实例分析，给配电网规划建设提供了参考。
【关键词】变电站选址；地理信息系统；粒子群优化1.引言配电网络变电站站址站容的优化是一个特殊的组合优化平面定位问题，是城市电网优化的一个重要环节，直接影响着未来中低压配电网络的结构，对未来电网运行的经济性和可靠性有很大的影响。
近年来，变电站选址问题已发展了模拟退火法[1-3]、禁忌搜索算法、遗传算法[4]等多种算法。
但是变电站选址优化规划，属于大规模组合优化问题。
当问题规模较大时，求解速度慢，解的质量不高。
与其它智能优化算法相比，粒子群优化算法（PSO）是一种最新发展起来的智能优化算法，简单容易实现，搜索速度较快。
本文受遗传算法中存在着交叉和变异操作的启发，首次考虑地理信息的情况下将模拟退火思想和变异算子引入到粒子群当中，提出了一种改进的模拟退火粒子群算法。
在计算过程中并与标准PSO算法的优化结果比较，结果表明改进PSO算法具有更好的全局寻优能力。
2.变电站选址模型变电站选址问题是为了满足规划目标年分布负荷需求，以变电站和馈线投资最小、变电站和网络运营费用最低为目标函数，以变电站负荷低于其规定最大负载为约束条件，确定变电站的数量、位置。
本文不仅考虑了包括线路的年投资和网损费用，还着重对地理位置的进行考虑，将其作为元数据权重因子作用于目标函数。
在优化选址之前，新建变电站的容量已经确定，变电站新建的投资费用和运行费用固定。
变电站选址优化模型可以简化为只考虑线路投资费用和损耗费用的方程，具体如式（1）：式中：N为待建变电站的个数；J为变电站所供用电负荷集合；为单位长度线路投资费用；为贴现率；为变电站低压侧线路折旧年限；为变电站i与负荷点j之间的线路直线长度，；为线路网损折算系数，，为单位电能损耗折价系数，为线路单位长度电阻，为线路年损耗小时数，U为线电压；为功率因数；为第j 点负荷的有功功率；K为待建变电站区域中的无法建站或建站较困难的地段个数；数值含义见式（5）；其中：S为新建变电站容量；D为线路供电半径限制；为待建变电站区域中的无法建站或建站较困难的区域半径；为待建变电站距待建变电站区域中的无法建站或建站较困难的中心距离，P为元数据权重因子，作为变电站选址在非可建站地域内的权重，一般取值很大，当落在要求区域外时，权重为零；当落在区域内时，进行有效权重。
基于GIS 空间分析的变电站空间布局规划研究——以北京为例
基于GIS空间分析的变电站空间布局规划研究——以北京为例魏保军【摘要】城市电网规划既是电力系统发展规划的基本内容之一，也是城市规划的重要组成部分。
其中，变电站空间布局是城市电网规划的主要内容之一。
地理信息系统(GIS)强大的数据处理与分析功能为电力设施科学规划选址提供了可能。
本文利用GIS空间分析技术，结合经改良的变电站选址模型，提出了一套较完整的变电站空间布局计算方法。
采用该方法，在变电站建设时可以有效避免“站群”矛盾，避免规划与电力行业管理相脱节等问题。
【关键词】GIS；空间布局规划；用地约束；变电站1 变电站布局的总体理念1．1 研究思路变电站的规划布局问题属多中心选址优化问题。
目前变电站选址问题一般以变电站投资(含二次网)和年运行费用最低建立数学模型进行计算，这种算法与实际建设情况往往出入较大。
原因可能有两个方面：其一，算法求得的变电站往往位于小区、居住区的中心，基础设施完善，环境优越，地价(房价)也较高，如在这些地区建设变电站开发商不合得，居民意见也较大；第二，经这种算法计算确定的变电站供电范围没有明确的地理界限，没有考虑自然地形、管理界限等人为或非人为因素造成的偏差。
本文利用GIS技术，对变电站选址计算进行了尝试——根据各区电力负荷的分布，计算各级变配电容量需求；根据已有变电站的规划容量及分布，结合本区土地使用规划，采用GIS空间分析技术，确定规划变电站的位置及容量。
本文提出的计算方法能够有效避免以上问题，接近实际建设模式，符合城市规划管理人员决策思路，具有一定实用价值。
1．2 变电站规划布局一般原则(1)有利于实施分区供电。
变电站供电分区应经济、合理，满足负荷需求。
(2)线路安排便利。
(3)各级电压的变电总容量与用电负荷之间，输、变、配电设备容量之间、有功和无功容量之间比例协调，经济合理。
(4)按饱和负荷预留各类电力设施用地。
(5)缓解进入城市中心区的走廊及线路压力。
1．3 变电站选址一般原则(1)符合总体规划及市中心区控制性详细规划用地布局要求。
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城市地理信息系统课程成果题目：基于GIS的火电厂选址姓名：目录1 项目概述 (3)1.1 选址目标 ..................................................................... 错误!未定义书签。
1.2 要求分析 (3)1.3 用到的软件 (3)1.4 研究方法、指标等 (3)2 创建数据库 (4)2.1 分析可能用到的数据 (4)2.2 收集到的资料清单 (4)2.3 分析项目的步骤 (4)3进行分析 (7)3.1环境限制分析 (7)3.2取水费用分析 (11)3.3铁路支线建设 (14)3.4煤炭运输 (17)3.5电厂选址的综合评价结论 (19)4分析结果 (20)5提交成果 (22)6结论 (23)参考文献 (24)附录 (24)原数据截图： (24)1项目概述1.1选址目标某区域需建设一处火电厂，选址范围约6000 平方千米。
区域内已有城镇 3 个，森林公园1 处。
该区域内的煤矿为火电厂的煤炭来源。
东侧有湖泊，作为火电厂的冷却水源。
该区域范围内有铁路主线3 条，需建设火电厂铁路专用线（铁路支线）1 条，用于煤炭运输。
1.2要求分析尽管火电厂的建设需要考虑许多因素，但是许多因素和地理位置无关，如发电设备、厂房、排放烟气的净化处理，等等，不予考虑。
而与位置有关的因素中影响较大的有二类：（1）环境因素：城镇、森林公园对电厂位置有限制，明显不符合要求的位置将排除在外。
（2）经济因素：水源供应、铁路支线、煤炭运输都对电厂的建设、运营费用有影响。
1.3用到的软件ArcMap 10.1和ArcCatalog 10.1。
1.4研究方法、指标等（1）环境。
新建电厂应和现有城镇、森林公园保持一定距离，而且不能选在预定的范围之外。
（2）水源。
发电用水取自区域东侧的湖泊，费用与输水距离、地形起伏有关，前者为输水管道的建设，后者包括泵站的建设和运营费用。
（3）铁路支线。
新建铁路支线从现有铁路主线出发，延伸到厂址，和取水类似。
铁路支线的建设费用除了和现有铁路的距离有关，也和地形变化有关，当地形坡度较大时，就要增加土石方工程量，还可能修建隧道、桥梁。
（4）煤炭运输。
煤矿到火电厂的运输费用主要由距离决定，包括铁路主线运距和支线运距二部分。
（5）多因子综合。
取水费用、铁路支线建设费用、煤炭运输费用可以叠加计算，得到综合总费用，同时也受环境因素的限制，汇总后得到电厂选址的综合评价结论。
2创建数据库2.1分析可能用到的数据（1）该区域基础地形图，且地形图因包含高程因子——用来确定环境因素中城镇及森林公园对电厂的影响范围以及水源的选择，而高程因子将涉及到运费以及坡度的问题；（2）铁路主线图——用来设计铁路支线，以及煤炭运输过程中运费的计算。
2.2收集到的资料清单（1）区域范围：多边形，包括城镇、湖泊、森林公园，以及研究范围以外的区域。
（2）铁路主线：线，区域内已有铁路主线。
（3）煤矿：点，区域内的煤矿。
（4）地形高程：点，测量得到的地形高程点2.3分析项目的步骤（1）环境限制分析（2）取水费用分析（3）铁路支线建设（4）煤炭运输*0.15 数据标准化铁路支线建设费用栅格*0.5结果相加允许建设电厂的区域取水费用栅格数据标准化标准化取水费用栅格标准化铁路支线建设费*0.35煤炭运输费用栅格数据标准化标准化煤炭运输费用栅（5） 标准化处理以及综合评价结果3进行分析3.1环境限制分析a. 建立离开现有城镇3 千米以上的距离图层。
运用菜单Selection /Select By Attributes 将区域中的城镇即"CLASS" LIKE 'town'的区域选择出来。
按Apply 确定，可以看到，地图上3个城镇多边形进入选择集，按Close 键返回。
如下图：运用TOOL BOX中Spatial Analyst / Distance / 欧氏距离工具将区域各点与城镇的距离以栅格数据形式表示出来。
产生离开现有城镇的栅格距离图层D_town 如下图：再运用Spatial Analysis / Reclassify的重分类将距离城镇3千米以上的区域分离出来。
如下图：b. 建立离开森林公园5 千米以上的距离图层。
过程与a相似。
也是将森林公园区域（Select Feature）选中之后，运用TOOL BOX中Spatial Analyst / Distance / 欧氏距离工具分析区域各点与森林公园的距离并用栅格数据表示。
产生离开现有城镇的栅格距离图层D_forest如下图：通过Spatial Analysis / Reclassify的重分类将距离森林公园5千米以上的区域分离。
如下图：c. 选出可能建设的位置。
将除却水域、森林公园、城镇等不可建电厂的区域选中（运用“选择”），并通过Conversion Tools / To Raster 将其转化为栅格，从而配合下一步工作。
如下图：d. 将3 个图层叠合，产生允许建设的位置图层。
通过Spatial Analysis / Map Algebra / Raster Calculator栅格计算器，在其中输入：[R_town] * [R_forest] * [Site]，从而达到将三个图层叠合的效果。
产生的允许建设的位置图层，设置名为R_site。
将其作为以后分析的基本区域。
产生的可能建设的位置如下图：3.2取水费用分析选用主菜单Insert /Dataframe新建一个空的数据框架“取水费用分析”，在“环境限制分析”数据框中分别用鼠标右键点击图层“区域范围”、“地形高程”、“R_site”，在弹出的快捷菜单中选Copy，到“取水费用分析”上点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选Paste Layer，图层“区域范围”、“地形高程”、“R_site”被分别复制到“取水费用分析”。
有关取水的分析，就在“取水费用”数据框中进行。
鼠标双击“取水费用分析”，在“取水费用分析”特征设置对话框的General标签中将Map Units和Display Units均改为Meters。
冷却水的费用和取水距离、地形高程有关，从湖泊沿岸取水、提升、加压，靠专用管道输往电厂。
由于取水口的一级泵站加压能力有限，在输水的过程中，当地面高差大于50米，就要建设升压泵站，这就增加了输水费用。
因此冷却水的费用，受输水管的长度、地形高差2个因素的影响，这是一个典型的成本距离问题。
a. 建立“源”图层使用要素选择按钮（Select Feature），使多边形“湖泊”进入选择集。
选用菜单Spatial Analysis / Convert / FromFeatures To Raster将湖泊区域转化为栅格数据，作为源数据备用。
如下图：b. 建立“成本”图层运用TOOL BOX中的3D Analysis Tools / 数据管理/ TIN / 创建TIN，将地形高程数据转化为TIN数据。
如下图：将tin转化为栅格数据：TOOL BOX中的3D Analysis Tools / 转换/ TIN转栅格，得到栅格图Site_elev。
如下图：高程栅格图Site_elev还不能直接反映水的输送费用，需进行再分类。
规则为：地面高程<100 米，不计高程变化带来的额外费用，按栅格单元的大小，每个栅格只计算1000 米的管道长度，成本计为2，地面高程>100 米，高程每增加50 米，增加1个单位的成本（相对值），以此类推。
如下图：c. 产生可铺设水管的图层将除去湖泊区域的可建区域转化为栅格图层。
如下图：d. 将b 和c 叠合，产生“成本”图层；将b和c产生的图层，栅格相乘。
如下图：e. 用距离成本计算方法产生取水费用图层Water_cost，结果如下图所示：3.3铁路支线建设铁路支线的建设费用，与冷却水的费用评价类似，也靠成本距离计算。
铁路支线的建设不仅与铁路的建设长度有关，也与地形坡度有关。
铁路支线建设费用评价在数据框“铁路支线建设分析”中进行。
新建数据框架“铁路支线建设分析”，双击进入“铁路支线建设分析”的特征设置对话框，在General标签中将“铁路支线建设分析”中的MapUnits和Display Units均改为Meters。
将“环境限制分析”中图层“铁路主线”、“区域范围”、R_site，“取水费用分析”中的图层tin1复制到“铁路支线建设分析”中。
a. 铁路主线为“源”图层；如下图：b. 按坡度分类确定铁路修建的相对成本；将TIN通过坡度分析后产生反映区域内地形坡度变化的要素类。
因坡度带来的铁路建设相对成本为：坡度百分比相对的工程成本0-2% 12%-5% 25%-10% 310%-15% 4>15% 不合适将其重分类后建立起按坡度分类确定铁路修建的相对成本图层。
如下图：c.利用适宜建设的位置图层排除不适宜建设的位置，产生“成本图层”；铁路和森林公园的距离不能小于5000 米，和城镇的距离不能小于3000 米，不能穿越湖泊、“范围外”，必须绕行。
经过栅格计算产生“成本图层”如下图：d. 用距离成本计算方法产生支线铁路修建费用图层取名为Rail_coast，结果如下图所示：3.4煤炭运输煤炭运输从区域内的煤矿到火电厂，运费可以用距离的函数表示。
煤矿本身就在铁路主线附近，运输费用由铁路主线运距、支线运距两部分组成。
新建数据框“煤炭运输分析”，将“煤炭运输分析”的Map Units和Display Units均改为Meters。
将“环境限制分析”中的图层“煤矿”、“区域范围”，“R_site”，“铁路支线建设分析”中的图层Rail_grd复制到“煤炭运输分析”中，操作步骤和“取水费用分析”，“铁路支线建设分析”一样。
a. 煤矿为“源”图层，铁路主线为“成本”图层，产生沿主线的运距图层；如下图：b. 用邻近分配法将主线运距值分配给周围每个栅格点；产生的图层仅仅是铁路主线上的运输距离，还要将这一运距的数值分配给区域内其他栅格，使每个栅格都知道将煤炭运到这一点在主线上花了多少运距，在支线上的运输距离还要另外计算。
使用栅格数据型的邻近分配功能。
c. 铁路主线为“源”图层，用距离成本方法产生从主线到各栅格点的支线运距图层；如下图：d. 主线运距和支线运距相加，再乘系数，产生煤炭运输费用图层。
煤炭运输成本是总运距和单位距离运输成本的乘积。
总运距是铁路主线运距和铁路支线运距之和，结果如下图所示。
3.5电厂选址的综合评价结论以上处理得到了取水费用、铁路支线建设费用、煤炭运输费用3个单项分析结果图层。
这3个图层的各自计量单位不同，相互之间的数值差异是很大的，难以相互比较，须对这三个结果作数值的标准化处理。