一種電網融冰檢修計劃自動編排方法
2023-07-23 20:29:46 3
一種電網融冰檢修計劃自動編排方法
【專利摘要】一種電網融冰檢修計劃自動編排方法，包括：(1)數據採集，通過軟體從電力信息系統中獲取電網相關數據：變電站、線路、融冰設備；(2)用戶給定待融冰線路的集合數據，形成待融冰線路的集合數據；(3)按照優先序選中第一批融冰線路中的第一條線路；(4)通過算法小循環形成第一批融冰線路；(5)算法通過步驟(3)和步驟(4)形成大循環，依此類推考慮第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰線路均安排了融冰時間為止；(6)形成分批次融冰檢修計劃。本發明減少調度運行人員勞動強度，合理安排實現發輸變電設備的融冰檢修計劃，保證電網在冬季凍雨期能正常地發電、輸電、用電，節省電網工作人員進行融冰工作的時間，提高效率。
【專利說明】—種電網融冰檢修計劃自動編排方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電氣工程【技術領域】，具體為一種電網融冰檢修計劃自動編排方法。
【背景技術】
[0002]在冬季凍雨期，由於電線結冰，可能發生線路損壞、倒塔等事故，進而造成線路及電網癱瘓。在線路覆冰達到臨界值之前，需利用融冰裝置對線路進行直流融冰，從而降低覆冰程度。在電網遭受到大面積嚴重覆冰災害時，由於大量線路嚴重覆冰，融冰裝置數目有限，一般對重點線路進行優先融冰動作。電網線路一般按照分層分區的原則進行輸電設計，在融冰計劃安排時，需要考慮電網安全約束，爭取在單位時間內能實現對儘可能多的線路進行融冰，提高線路融冰的效率，增強電網抵抗冰災的能力。基於智能檢修的融冰優化決策，以對更多線路融冰，提高融冰效率為目標，是對電網調度工作提出的新要求。
[0003]目前，上級電網調度中心一般根據經驗判斷檢修計劃的合理性。隨著電力網絡的複雜度加大，具有工作強度大、響應不及時等缺點。國內外對於檢修計劃的編排自動化研究很少，相關研究主要集中在工廠生產工序的調度問題研究。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種電網融冰檢修計劃自動編排方法，在滿足所有約束條件的前提下，使得目標函數值最小。
[0005]為了實現上述目的，本發明所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
[0006]一種電網融冰檢修計劃自動編排方法，包括以下步驟:
[0007](I)數據採集，通過軟體從電力信息系統中獲取電網相關數據:變電站、線路、融冰設備；
[0008]根據電力系統公共信息模型CIM(Common Informat1n Model)解析出電網網絡拓撲結構和設備實體屬性，從檢修管理系統中獲得各下轄子電網部門上報的融冰檢修計劃，通過調度部門信息系統獲得融冰設備的數目及裝配信息；
[0009](2)用戶給定待融冰線路的集合數據，形成待融冰線路的集合數據；
[0010](3)按照優先序選中第一批融冰線路中的第一條線路；
[0011 ] 優先序是一個以線路分數高低排序的字典序，線路分數是對重要程度(數字小優先)，是否有光纖(是優先)，是否有載波(是優先)3個因素的加權求和算出，線路的重要程度分為5級:1、2、3、4、5，數字小優先，線路分數的計算公式:分數=重要程度*(-1)*100+是否有光纖*10+是否有載波*1 ;
[0012](4)通過算法小循環形成第一批融冰線路，算法小循環考慮第一批的下一條線路:除去與選中線路有衝突的線路，在其餘線路中按照優先序選中一條線路加入第一批融冰序列，直到其餘未安排的待融冰線路均與第一批融冰線路有衝突為止；
[0013](5)算法通過步驟(3)和步驟(4)形成大循環，依此類推考慮第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰線路均安排了融冰時間為止；
[0014](6)形成分批次融冰檢修計劃。
[0015]所述步驟(3)和(4)中，小循環的算法形成為如下:
[0016](i)初始化待融冰線路集合S為隊列，S的第一個元素為線路Xi ；
[0017](ii)按照先入先出原則，取出隊列S中第一個符合約束條件的線路Sk ；
[0018](iii)檢查停機條件，如果集合S中所有元素都不滿足約束條件，則算法退出內循環，否則轉步驟(ii)，繼續做小循環。
[0019]所述步驟(ii)中，約束條件有地區電網單線與主網並列運行約束、融冰線路重要程度排序規則、日字型環網融冰約束、設備約束；
[0020]地區電網單線與主網並列運行約束的判別方法為:
[0021]I)將每個地區電網看作一個點，地區電網與地區電網之間的線路看作點與點之間的邊；
[0022]2)初始格局搜索，以深度優先或廣度優先為搜索次序依次考慮每一條邊，記錄下每個點累計有多少條邊與其它點相連，點的初始狀態值為邊的個數；
[0023]3)演化格局搜索，當某條線路由通轉變為斷時，記錄下每個點累計有多少條邊與其它點相連，點的演化狀態值為邊的個數；
[0024]4)如果某個點的狀態由I變為0，則本條線路屬於並列運行線路。
[0025]有益效果
[0026]本發明可以減少調度運行人員勞動強度，合理安排實現發輸變電設備的融冰檢修計劃，保證電網在冬季凍雨期能安全、正常地發電、輸電、用電。節省電網工作人員進行融冰工作的時間，提高了工作效率。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0028]實施例1
[0029]一種電網融冰檢修計劃自動編排方法，包括以下步驟:
[0030](I)數據採集，通過軟體從電力信息系統中獲取電網相關數據；
[0031]根據電力系統公共信息模型CIM(Common Informat1n Model)解析出電網網絡拓撲結構和線路的融冰調度信息；
[0032]拓撲結構以節點與邊形成的有向圖數據結構來描述，可將每個地區電網看作一個點,地區電網與地區電網之間的線路看作點與點之間的邊；
[0033]一條線路的融冰調度信息包含以下欄位:序號、電壓等級、責任單位、融冰裝置所在地點、融冰線路、開始停電時間、線路停電時間、融冰工作開始時間、融冰工作結束時間、開始復電時間、線路復電時間、耗時、工作要求、備註；
[0034](2)用戶給定待融冰線路的集合數據，形成待融冰線路的集合數據，例如省級電網220KV及以上等級線路；
[0035](3)按照優先序選中第一批融冰線路中的第一條線路，例如鴨烽線；
[0036]安貴I回重要程度是2級，無光纖，有載波，則其分數為:2* (-1)*100+0*10+1*1=-199
[0037]鴨烽線是I級，有光纖，有載波，則其分數為:1*(-1)*100+1*10+1*1=-89
[0038]鴨烽線的分數比安貴I回要高，則鴨烽線優先；
[0039](4)通過算法小循環形成第一批融冰線路，算法小循環考慮第一批的下一條線路:除去與鴨烽線有衝突的線路不考慮，在其餘線路中按照優先序選中一條線路例如安貴I回，將安貴I回加入第一批融冰序列，直到其餘未安排的待融冰線路均與第一批融冰線路有衝突為止；
[0040](5)算法通過步驟(3)和步驟⑷形成大循環，依此類推考慮第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰線路均安排了融冰時間為止；
[0041](6)形成檢修計劃包括停電線路、檢修優先級、設備名稱、檢修內容、檢修工期、工作班組、申請及通知人等信息。
[0042]所述步驟(3)和(4)中，小循環的算法形成為如下:
[0043](i)初始化待融冰線路集合S為隊列，S的第一個元素為線路Xi ；
[0044](ii)按照先入先出原則，取出隊列S中第一個符合約束條件的線路Sk ；
[0045](iii)檢查停機條件，如果集合S中所有元素都不滿足約束條件，則算法退出內循環，否則轉步驟(ii)，繼續做小循環。
[0046]所述步驟(ii)中，約束條件有地區電網單線與主網並列運行約束、融冰線路重要程度排序規則、日字型環網融冰約束、設備約束；
[0047]其中，地區電網單線與主網並列運行約束的判別方法為:
[0048]I)將每個地區電網看作一個點，地區電網與地區電網之間的線路看作點與點之間的邊；
[0049]2)初始格局搜索，以深度優先或廣度優先為搜索次序依次考慮每一條邊，記錄下每個點累計有多少條邊與其它點相連，點的初始狀態值為邊的個數；
[0050]3)演化格局搜索，當某條線路由通轉變為斷時，記錄下每個點累計有多少條邊與其它點相連，點的演化狀態值為邊的個數；
[0051]4)如果某個點的狀態由I變為0，則本條線路屬於並列運行線路
[0052]融冰線路重要程度排序規則主要有:
[0053]線路優先級:目前定為I至5級，數字小優先；
[0054]雙回線路進行融冰時，帶光纜地線的線路優先安排；
[0055]對於主保護使用載波通道的線路，優先安排進行融冰；
[0056]重要程度性:線路優先級 > 是否有光纖 > 是否有載波；
[0057]日字型環網融冰約束:
[0058]正常時安排500KV日字型環網內兩條線路同時停運進行融冰。在緊急狀態下，可以安排三條500KV線路同時停運進行方式融冰。500KV日字型環網要保持連通，不能分解為兩個或更多個互不連通的網絡；
[0059]融冰設備約束:
[0060]融冰設備數量有限，若一條220KV及以上線路直流融冰時線路的停電時間按8小時考慮，則同一融冰裝置一天最多可以進行3條線路直流融冰。
[0061]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，面且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
[0062]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.一種電網融冰檢修計劃自動編排方法，其特徵是，包括以下步驟: (1)數據採集，通過軟體從電力信息系統中獲取電網相關數據； 根據電力系統公共信息模型CIM解析出電網網絡拓撲結構和設備實體屬性，從檢修管理系統中獲得各下轄子電網部門上報的融冰檢修計劃，通過調度部門信息系統獲得融冰設備的數目及裝配信息； (2)用戶給定待融冰線路的集合數據，形成待融冰線路的集合數據； (3)按照優先序選中第一批融冰線路中的第一條線路； 優先序是一個以線路分數高低排序的字典序，線路分數是對重要程度(數字小優先)，是否有光纖(是優先)，是否有載波(是優先)3個因素的加權求和算出，線路的重要程度分為5級:1、2、3、4、5，數字小優先； (4)通過算法小循環形成第一批融冰線路，算法小循環考慮第一批的下一條線路:除去與選中線路有衝突的線路，在其餘線路中按照優先序選中一條線路加入第一批融冰序列，直到其餘未安排的待融冰線路均與第一批融冰線路有衝突為止； (5)算法通過步驟(3)和步驟(4)形成大循環，依此類推考慮第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰線路均安排了融冰時間為止； (6)形成分批次融冰檢修計劃。
2.根據權利要求1所述的一種電網融冰檢修計劃自動編排方法，其特徵是，所述步驟(3)和(4)中，小循環的算法形成為如下: (i)初始化待融冰線路集合S為隊列，S的第一個元素為線路Xi ； (?)按照先入先出原則，取出隊列S中第一個符合約束條件的線路Sk ； (iii)檢查停機條件，如果集合S中所有元素都不滿足約束條件，則算法退出內循環，否則轉步驟(ii)，繼續做小循環。
3.根據權利要求1或2所述的一種電網融冰檢修計劃自動編排方法，其特徵是，所述步驟(ii)中，約束條件有地區電網單線與主網並列運行約束、融冰線路重要程度排序規則、日字型環網融冰約束、設備約束； 其中,地區電網單線與主網並列運行約束的判別方法為: 1)將每個地區電網看作一個點，地區電網與地區電網之間的線路看作點與點之間的邊； 2)初始格局搜索，以深度優先或廣度優先為搜索次序依次考慮每一條邊，記錄下每個點累計有多少條邊與其它點相連，點的初始狀態值為邊的個數； 3)演化格局搜索，當某條線路由通轉變為斷時，記錄下每個點累計有多少條邊與其它點相連，點的演化狀態值為邊的個數； 4)如果某個點的狀態由I變為O，則本條線路屬於並列運行線路。
【文檔編號】G06Q50/06GK104166937SQ201310627575
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】吳燕兵, 趙築雨 申請人:貴州黔馳電力信息技術有限公司