CN103942641A - 一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法，步骤1、以最少的用电需求为目标函数；步骤2、以一个用户在一次限电周期内可以不限电也可以只限电一个时间段，不能出现多次对一个用户进行限电建立第一约束条件；步骤3、以限定用户的负荷需求总和要大于或等于当期的负荷缺口建立第二约束条件；步骤4、利用线性规划算法对步骤1至步骤3进行求解。本发明最大限度的减少限电对用户用电的影响，也避免重复选择用户进行用电轮休，提高用户用电满意度。

Description

一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法

技术领域

本发明涉及电力行业限电管理领域，具体涉及一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法。 

背景技术

限电管理是在电力供应紧张的情况下对用电用户进行电量限制使用的管理工作。限电管理要依据负荷控制的要求进行限电设定，为了减少限电带来的影响，需要在负控控制的要求下尽量的减少限电的用户数或者减少限电用户的限制电量数，而且限电依据站、台区内的用户的需量进行按比例的限制，因此限电方案的编制是个巨大的、繁琐的计算过程。 

目前的限电方案的编制由人工完成。管理专责按负荷控制的要求，以站为单位选择需要限电的用户进行计算，使得选择的用户及选择用户限电的数量达到负荷控制的要求，而且还要尽量的不浪费可用的负荷。由人工进行计算选择用户、设定限制值工作量巨大，而且容易造成用户选择的不合理，有效负荷浪费的现象。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法，最大限度的减少限电对用户用电的影响，也避免重复选择用户进行用电轮休，提高用户用电满意度。 

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法，其特征在于，包含以下步骤： 

步骤1、以最少的用电需求为目标函数，其表达式如下： 

$\mathrm{MinQ}=\underset{a=1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}\underset{b=1}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{a\left(i\right)b\left(j\right)}*Y_j;$

式中Q为整个停电周期下停止供电的用户所有的用电需求； 

X_a(i)b(j)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(j)为进行限电的用户用电需求； 

Y_j为用户的用电需求； 

步骤2、以一个用户在一次限电周期内可以不限电也可以只限电一个时间段，不能出现多次对一个用户进行限电建立第一约束条件，表达式如下： 

$M=\underset{a=1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{a\left(i\right)b\left(1\right)};$

式中M为一个用户在一个停电周期内停电次数的总和； 

X_a(i)b(1)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(1)为进行限电的用户用电需求； 

步骤3、以限定用户的负荷需求总和要大于或等于当期的负荷缺口建立第二约束条件，表达式如下： 

$\left(\begin{array}{ccccc}{X}_{a\left(1\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(1\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(1\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(1\right)b\left(j\right)}\\ X_{a\left(2\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(2\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(2\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(2\right)b\left(j\right)}\\ X_{a\left(3\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(3\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(3\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(3\right)b\left(j\right)}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ X_{a\left(i\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(i\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(i\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(i\right)b\left(j\right)}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{Y}_1\\ Y_2\\ Y_3\\ .\\ .\\ .\\ Y_j\end{array}\right)\≥\left(\begin{array}{c}{Z}_1\\ Z_2\\ Z_3\\ .\\ .\\ .\\ Z_i\end{array}\right)$

式中X_a(i)b(j)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(j)为进行限电的用户用电需求； 

Y_j为用户的用电需求； 

Z_i为限电周期内的负荷缺口； 

步骤4、利用线性规划算法对步骤1至步骤3进行求解，得到Q。 

所述的步骤1中X_a(i)b(j)的取值为0或1。 

所述的步骤2中M取值为0或1。 

所述的步骤3中负荷缺口通过用户电量信息采集系统获取站所或线路上的用户列表和用户的合同容量数据来确定。 

所述的步骤3中负荷需求根据限电的时间段内用户用电的历史负荷数据及最近的用户用电情况进行确定。 

本发明一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法与现有技 术相比具有以下优点：利用用户电量数据采集系统收集数据，方便灵活，数据可靠性得到提高；依据停电计划和实际的用电负荷，确定用户是否在计划期间进行了停电，同时根据线路的负荷和负荷缺口，跟踪停电执行是否满足了负荷缺口，为评估限电管理的效果提供数据支持；最大限度的减少限电对用户用电的影响，也避免重复选择用户进行用电轮休，提高用户用电满意度。 

附图说明

图1为本发明一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法的流程图。 

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。 

如图1所示，一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法，其特征在于，包含以下步骤： 

步骤1、以最少的用电需求为目标函数，其表达式如下： 

$\mathrm{MinQ}=\underset{a=1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}\underset{b=1}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{a\left(i\right)b\left(j\right)}*Y_j;$

式中Q为整个停电周期下停止供电的用户所有的用电需求； 

X_a(i)b(j)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(j)为进行限电的用户用电需求； 

Y_j为用户的用电需求； 

步骤2、以一个用户在一次限电周期内可以不限电也可以只限电一个时间段，不能出现多次对一个用户进行限电建立第一约束条件，表达式如下： 

$M=\underset{a=1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{a\left(i\right)b\left(1\right)};$

式中M为一个用户在一个停电周期内停电次数的总和； 

X_a(i)b(1)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(1)为进行限电的用户用电需求； 

步骤3、以限定用户的负荷需求总和要大于或等于当期的负荷缺口建立第二约束条件，表达式如下： 

$\left(\begin{array}{ccccc}{X}_{a\left(1\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(1\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(1\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(1\right)b\left(j\right)}\\ X_{a\left(2\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(2\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(2\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(2\right)b\left(j\right)}\\ X_{a\left(3\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(3\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(3\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(3\right)b\left(j\right)}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ X_{a\left(i\right)b\left(1\right)}& X_{a\left(i\right)b\left(2\right)}& X_{a\left(i\right)b\left(3\right)}& ...& X_{a\left(i\right)b\left(j\right)}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{Y}_1\\ Y_2\\ Y_3\\ .\\ .\\ .\\ Y_j\end{array}\right)\≥\left(\begin{array}{c}{Z}_1\\ Z_2\\ Z_3\\ .\\ .\\ .\\ Z_i\end{array}\right)$

式中X_a(i)b(j)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(j)为进行限电的用户用电需求； 

Y_j为用户的用电需求； 

Z_i为限电周期内的负荷缺口； 

步骤4、利用线性规划算法对步骤1至步骤3进行求解，得到Q。 

步骤1中由于停止供电不是减少用电需求，因此X_a(i)b(j)的取值为0或1。 

步骤2中M的取值为0或1。 

步骤3中负荷缺口通过用户电量信息采集系统获取站所或线路上的用户列表和用户的合同容量数据来确定。 

步骤3中负荷需求根据限电的时间段内用户用电的历史负荷数据及最近的用户用电情况进行确定。 

具体应用： 

1)用电用户及用户用电数据准备 

根据限电管理的站所或线路，从用户采集系统中获取线路上的用户及用户去年同期的最大用电负荷需求。 

2)缺口数据准备 

依据负荷调度的缺口数据，结合一条线路的整体限电要求和限电周期内的线路检修计划获取已经确定减少的用电用户，再利用检修线路上用户用电去年同期最大用电负荷需求对原限电负荷缺口进行调整，得出具体线路的负荷缺口数据，在检修计划内容的用户不参与模 型计算。 

3)用户用电负荷的准备 

对在限电管理计划内的用户，依据用用采系统中的用电负荷整理出限电时间段内的用电负荷需求估值。 

具体的用户用电需求和负荷缺口数据如表1所示： 

围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种基于线性规划的提高限电计算效率的方法，其特征在于，包含以下步骤： 

步骤1、以最少的用电需求为目标函数，其表达式如下： 

式中Q为整个停电周期下停止供电的用户所有的用电需求； 

X_a(i)b(j)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(j)为进行限电的用户用电需求； 

Y_j为用户的用电需求； 

步骤2、以一个用户在一次限电周期内可以不限电也可以只限电一个时间段，不能出现多次对一个用户进行限电建立第一约束条件，表达式如下： 

式中M为一个用户在一个停电周期内停电次数的总和； 

X_a(i)b(1)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(1)为进行限电的用户用电需求； 

步骤3、以限定用户的负荷需求总和要大于或等于当期的负荷缺口建立第二约束条件，表达式如下： 

式中X_a(i)b(j)为对用户是否限电的未知数； 

a(i)为限电的时间段； 

b(j)为进行限电的用户用电需求； 

Y_j为用户的用电需求； 

Z_i为限电周期内的负荷缺口； 

步骤4、利用线性规划算法对步骤1至步骤3进行求解，得到Q。 

2.如权利要求1所述的提高限电计算效率的方法，其特征在于，所述的步骤1中X_a(i)b(j)的取值为0或1。 

3.如权利要求1所述的提高限电计算效率的方法，其特征在于，所述的步骤2中M取值为0或1。 

4.如权利要求1所述的提高限电计算效率的方法，其特征在于，所述的步骤3中负荷缺口通过用户电量信息采集系统获取站所或线路上的用户列表和用户的合同容量数据来确定。 

5.如权利要求1所述的提高限电计算效率的方法，其特征在于，所述的步骤3中负荷需求根据限电的时间段内用户用电的历史负荷数据及最近的用户用电情况进行确定。