Page 13 - 电力与能源2024年第三期

第 45 卷 第 3 期 电力与能源
2024 年 6 月 287

DOI：10.11973/dlyny202403002

基于多邻域算子组合策略和模拟退火算法的

线束截面布局优化设计及仿真验证方法

方 苏，周 平，俞 玲，李启本，沈 良，徐梓源，闫 童

（国网上海市电力公司松江供电公司，上海 201699）

摘 要：针对线束截面设计不合理导致线束故障频发的问题，通过建立线束截面排布格局的物理模型，并基于
多邻域算子组合策略和模拟退火算法，提出了一种电缆柔性线束截面布局优化设计及仿真验证方法。根据组
合策略调用邻域算子生成新邻域，在经过模拟退火算法的多次迭代和搜索后，依据退火函数以一定的概率输
出最优解，得到全局优化后的最终布局。最后，对电缆线束实例进行仿真验证，证明了该方法在解决线束截面
排布的问题上具有较好的性能和效果，算法的计算复杂度相对较低，可以在实际应用中进行高效求解，在二次
电缆柔性线束的设计阶段和现场施工中具有现实的指导意义。
关键词：线束截面布局；不等圆 Packing 模型；邻域算子；模拟退火算法
作者简介：方 苏（1991—），男，硕士，从事电力系统继电保护工作。
中图分类号：U468.2 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2024）03-0287-05
Optimization Design and Simulation Verification Method for Cable Harness Section

Layout Based on Multi-Neighborhood Operator Combination Strategy and Simulated
Annealing Algorithm

FANG Su，ZHOU Ping，YU Ling，LI Qiben，SHEN Liang，XU Ziyuan，YAN Tong
（State Grid Songjiang Power Supply Company，SMEPC，Shanghai 201699，China）

Abstract：In response to the frequent occurrence of cable harness faults due to unreasonable section design, a
method for optimizing the layout design and simulating the verification of flexible cable harness sections is pro⁃
posed. This study establishes a physical model of cable harness section layout pattern and utilizes a combination
strategy of multi-neighborhood operators and simulated annealing algorithm. New neighborhoods are generated by
combining neighborhood operators according to the combination strategy. After multiple iterations and searches
with the simulated annealing algorithm, the optimal solution is output based on the annealing function with a cer⁃
tain probability, obtaining the final layout after global optimization. Finally, simulation verification is conducted
on cable harness examples, demonstrating the method's good performance and effectiveness in solving the prob⁃
lem of section layout. The computational complexity of the algorithm is relatively low, enabling efficient solution
in practical applications. It holds practical significance in the design and on-site construction of secondary cable
flexible harnesses.

Key words：cable harness section layout，unequal circle Packing model，neighborhood operator，simulated an⁃

nealing algorithm
电气系统中的二次电缆线束作为继电保护二 个系统的稳定性和可靠性造成了严重影响。线束
次系统的神经网络，传输着各类光电信号，是重要 排布截面问题涉及线束的布置方式、布线通道的
的信号传输媒介。 选择、线束的保护以及线束的尺寸设计等方面。
在现场运维过程中，发现线束截面设计存在 线束的排布方式应根据具体应用场景和系统
明显的不合理性，这导致线束故障频发，进而对整 需求进行设计。合理的线束排布可以保证信号传