Page 62 - 铁路电力自动化与供电安全问题分析

铁路电力自动化与供电安全问题分析
Analysis of Railway Power Automation and Power Supply Safety

个分区所的投资费用；C ca 为牵引网的单位长度造价，单位为万元；d ca 全线牵

引网的总长度。
牵引供电系统的维修主要针对外部电源进线、牵引网、牵引变电所和分区所

内电气设备等，其中检修费用通常取其投资费用的百分数，其计算公式为：

C M =ηC I
其中，C I 为牵引供电系统的一次投资建设费用，单位为万元；η为维修费用
占初始投资的比例，一般取0.015。
综上所述，牵引供电系统的投资维修费用优化模型为：

f 2 =C I +C M
因此，牵引供电系统的投资和维修费用最小模型表示为：

其中，L TS 为牵引变电所位置；L SP 为分区所的位置；A，B分别为牵引变电所

和分区所的建所可选区域。

二、优化算法及其应用

随着工程设计得越来越精细化，所建立的优化数学模型也更加复杂，优化变

量、目标函数以及约束条件多，从而增加了优化模型解集的求解难度。多目标进
化算法因适用于求解高度复杂的非线性问题而在电力系统的优化配置方面得到广

泛的应用，本部分利用NSGA-Ⅲ算法为牵引供电系统的优化问题寻求最优解集提
供了很好的解决方法。但在一些模型比较复杂的优化问题进行计算的时候，由于

算法本身存在的问题，不可避免地在应用中导致结果的有效性受到影响，优化设
计方案不理想等问题的出现。

针对上述存在的问题，这就需要在优化前对优化解集的取值范围有清楚的认
识，通过将优化算法与可视化技术相结合，用图形变换分析优化变量和约束条件

对目标函数的影响，可见优化解集的可视化对优化求解过程具有重要的现实意
义。根据本部分建立的优化目标函数，在优化过程中显示NSGA-Ⅲ算法的样本搜

索空间，首先通过四维可视化算法将满足约束条件的解集空间分布用图形显示，

54