一種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其中，所述方法包括：對(duì)配電網(wǎng)中每一條架空線路的故障率進(jìn)行建模，獲取線路故障率模型；根據(jù)配電網(wǎng)中每一條架空線路故障因素確定檢修策略；根據(jù)所述檢修策略和所述線路故障率模型獲取配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值；根據(jù)所述配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值確定所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)求解，得到配電網(wǎng)架空線路在不同檢修周期內(nèi)最優(yōu)檢修方案。
【專利說(shuō)明】一種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力檢修領(lǐng)域，特別涉及一種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)今智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)的可靠性和安全性提出了更高的要求。設(shè)備檢修是保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全的重要手段，同時(shí)也直接關(guān)系著電力企業(yè)和用戶的利益。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)檢修策略的優(yōu)化主要體現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)模型和算法上。以往在風(fēng)險(xiǎn)模型中，往往只考慮了系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)，檢修作為預(yù)先安排的事件，引起的損失是固定的。并且，這種情況下，未考慮檢修對(duì)系統(tǒng)故障率的影響，也沒考慮到檢修給電力企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。在算法上，考慮到實(shí)際的電力網(wǎng)絡(luò)都包含上百條配電線路，已有算法的運(yùn)算效率也不是很高。因此現(xiàn)有的優(yōu)化模型和算法并沒有有效地支撐檢修策略的優(yōu)化。
[0004]如何開展既有效又經(jīng)濟(jì)的檢修活動(dòng)是電力企業(yè)一直關(guān)注的問題。檢修活動(dòng)過(guò)于頻繁會(huì)降低電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，反之，又會(huì)增加系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)，影響電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。因此，獲取合理有效的檢修策略對(duì)電力企業(yè)意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化方法及系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)檢修風(fēng)險(xiǎn)和系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行建模、約束分析、優(yōu)化計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)檢修計(jì)劃的優(yōu)化，在保證電網(wǎng)可靠性的同時(shí)，減少了電力公司的不必要損失。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化方法，所述方法包括:
[0007]對(duì)配電網(wǎng)中每一條架空線路的故障率進(jìn)行建模，獲取線路故障率模型；
[0008]根據(jù)配電網(wǎng)中每一條架空線路故障因素確定檢修策略；
[0009]根據(jù)所述檢修策略和所述線路故障率模型獲取配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值；
[0010]根據(jù)所述配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值確定所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；
[0011]對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)求解，得到配電網(wǎng)架空線路在不同檢修周期內(nèi)最優(yōu)檢修方案。
[0012]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述根據(jù)所述配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值確定所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)的步驟包括:
[0013]量化配電網(wǎng)中每一條架空線路因故障以及檢修帶來(lái)的售電損失；
[0014]量化配電網(wǎng)中每一條架空線路故障維修以及計(jì)劃?rùn)z修所需的總體費(fèi)用；
[0015]利用所述配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修帶來(lái)的售電損失、配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修所需的總體費(fèi)用、配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值建立配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)的約束條件以及不同故障因素的故障率與對(duì)應(yīng)的檢修類型的關(guān)系。
[0016]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)求解的步驟包括:
[0017]根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的約束條件以及不同故障因素的故障率與對(duì)應(yīng)的檢修類型的關(guān)系，對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)利用混合整數(shù)線性規(guī)劃法進(jìn)行求解。
[0018]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述線路故障率模型采用威布爾分布。
[0019]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修帶來(lái)的售電損失的表達(dá)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括: 對(duì)配電網(wǎng)中每一條架空線路的故障率進(jìn)行建模，獲取線路故障率模型； 根據(jù)配電網(wǎng)中每一條架空線路故障因素確定檢修策略； 根據(jù)所述檢修策略和所述線路故障率模型獲取配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值； 根據(jù)所述配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值確定所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)； 對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)求解，得到配電網(wǎng)架空線路在不同檢修周期內(nèi)最優(yōu)檢修方案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值確定所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)的步驟包括: 量化配電網(wǎng)中每一條架空線路因故障以及檢修帶來(lái)的售電損失； 量化配電網(wǎng)中每一條架空線路故障維修以及計(jì)劃?rùn)z修所需的總體費(fèi)用； 利用所述配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修帶來(lái)的售電損失、配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修所需的總體費(fèi)用、配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值建立配電網(wǎng)架空線 路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)的約束條件以及不同故障因素的故障率與對(duì)應(yīng)的檢修類型的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)求解的步驟包括: 根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的約束條件以及不同故障因素的故障率與對(duì)應(yīng)的檢修類型的關(guān)系，對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)利用混合整數(shù)線性規(guī)劃法進(jìn)行求解。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線路故障率模型采用威布爾分布。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修帶來(lái)的售電損失的表達(dá)式為:
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修所需的總體費(fèi)用的表達(dá)式:
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為:
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括:成本約束、資源約束和可靠性約束。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述成本約束的表達(dá)式為:

10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述資源約束的表達(dá)式為:

11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述可靠性約束的表達(dá)式為:
12.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同故障因素的故障率與對(duì)應(yīng)的檢修類型的關(guān)系的表達(dá)式為:
13.—種配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 線路故障率模型單元，用于對(duì)配電網(wǎng)中每一條架空線路的故障率進(jìn)行建模，獲取線路故障率模型； 檢修策略單元，用于根據(jù)配電網(wǎng)中每一條架空線路故障因素確定檢修策略； 故障率初值單元，用于根據(jù)所述檢修策略和所述線路故障率模型獲取配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值； 目標(biāo)函數(shù)單元，用于根據(jù)所述配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值確定所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)； 優(yōu)化單元，用于對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)求解，得到配電網(wǎng)架空線路在不同檢修周期內(nèi)最優(yōu)檢修方案。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)單元包括: 售電損失模塊，用于量化配電網(wǎng)中每一條架空線路因故障以及檢修帶來(lái)的售電損失； 總體費(fèi)用模塊，用于量化配電網(wǎng)中每一條架空線路故障維修以及計(jì)劃?rùn)z修所需的總體費(fèi)用； 優(yōu)化模型模塊，用于利用所述配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修帶來(lái)的售電損失、配電網(wǎng)中每一條架空線路故障以及檢修所需的總體費(fèi)用、配電網(wǎng)中每一條架空線路每一時(shí)段對(duì)應(yīng)的故障率初值建立配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)的約束條件以及不同故障因素的故障率與對(duì)應(yīng)的檢修類型的關(guān)系。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化單元具體用于根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的約束條件以及不同故障因素的故障率與對(duì)應(yīng)的檢修類型的關(guān)系，對(duì)所述配電網(wǎng)架空線路檢修方案優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)利用混合整數(shù)線性規(guī)劃法進(jìn)行求解。
【文檔編號(hào)】G06Q10/04GK103839112SQ201410076552
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】周靜, 陳愛明, 張興, 張文斌, 柴松健, 魏志連, 陳新和, 張超, 馮劍俠 申請(qǐng)人:北京電研華源電力技術(shù)有限公司