CN104166937B - 一种电网融冰检修计划自动编排方法 - Google Patents

Abstract

一种电网融冰检修计划自动编排方法，包括：(1)数据采集，通过软件从电力信息系统中获取电网相关数据：变电站、线路、融冰设备；(2)用户给定待融冰线路的集合数据，形成待融冰线路的集合数据；(3)按照优先序选中第一批融冰线路中的第一条线路；(4)通过算法小循环形成第一批融冰线路；(5)算法通过步骤(3)和步骤(4)形成大循环，依此类推考虑第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰线路均安排了融冰时间为止；(6)形成分批次融冰检修计划。本发明减少调度运行人员劳动强度，合理安排实现发输变电设备的融冰检修计划，保证电网在冬季冻雨期能正常地发电、输电、用电，节省电网工作人员进行融冰工作的时间，提高效率。

Description

一种电网融冰检修计划自动编排方法

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体为一种电网融冰检修计划自动编排方法。

背景技术

在冬季冻雨期，由于电线结冰，可能发生线路损坏、倒塔等事故，进而造成线路及电网瘫痪。在线路覆冰达到临界值之前，需利用融冰装置对线路进行直流融冰，从而降低覆冰程度。在电网遭受到大面积严重覆冰灾害时，由于大量线路严重覆冰，融冰装置数目有限，一般对重点线路进行优先融冰动作。电网线路一般按照分层分区的原则进行输电设计，在融冰计划安排时，需要考虑电网安全约束，争取在单位时间内能实现对尽可能多的线路进行融冰，提高线路融冰的效率，增强电网抵抗冰灾的能力。基于智能检修的融冰优化决策，以对更多线路融冰，提高融冰效率为目标，是对电网调度工作提出的新要求。

目前，上级电网调度中心一般根据经验判断检修计划的合理性。随着电力网络的复杂度加大，具有工作强度大、响应不及时等缺点。国内外对于检修计划的编排自动化研究很少，相关研究主要集中在工厂生产工序的调度问题研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电网融冰检修计划自动编排方法，在满足所有约束条件的前提下，使得目标函数值最小。

为了实现上述目的，本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种电网融冰检修计划自动编排方法，包括以下步骤：

(1)数据采集，通过软件从电力信息系统中获取电网相关数据：变电站、线路、融冰设备；

根据电力系统公共信息模型CIM(Common Information Model)解析出电网网络拓扑结构和设备实体属性，从检修管理系统中获得各下辖子电网部门上报的融冰检修计划，通过调度部门信息系统获得融冰设备的数目及装配信息；

(2)用户给定待融冰线路的集合数据，形成待融冰线路的集合数据；

(3)按照优先序选中第一批融冰线路中的第一条线路；

优先序是一个以线路分数高低排序的字典序，线路分数是对重要程度(数字小优先)，是否有光纤(是优先)，是否有载波(是优先)3个因素的加权求和算出，线路的重要程度分为5级：1、2、3、4、5，数字小优先，线路分数的计算公式：分数=重要程度*(-1)*100+是否有光纤*10+是否有载波*1；

(4)通过算法小循环形成第一批融冰线路，算法小循环考虑第一批的下一条线路：除去与选中线路有冲突的线路，在其余线路中按照优先序选中一条线路加入第一批融冰序列，直到其余未安排的待融冰线路均与第一批融冰线路有冲突为止；

(5)算法通过步骤(3)和步骤(4)形成大循环，依此类推考虑第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰线路均安排了融冰时间为止；

(6)形成分批次融冰检修计划。

所述步骤(3)和(4)中，小循环的算法形成为如下：

(i)初始化待融冰线路集合S为队列，S的第一个元素为线路Xi；

(ii)按照先入先出原则，取出队列S中第一个符合约束条件的线路Sk；

(iii)检查停机条件，如果集合S中所有元素都不满足约束条件，则算法退出内循环，否则转步骤(ii)，继续做小循环。

所述步骤(ii)中，约束条件有地区电网单线与主网并列运行约束、融冰线路重要程度排序规则、日字型环网融冰约束、设备约束；

地区电网单线与主网并列运行约束的判别方法为：

1)将每个地区电网看作一个点，地区电网与地区电网之间的线路看作点与点之间的边；

2)初始格局搜索，以深度优先或广度优先为搜索次序依次考虑每一条边，记录下每个点累计有多少条边与其它点相连，点的初始状态值为边的个数；

3)演化格局搜索，当某条线路由通转变为断时，记录下每个点累计有多少条边与其它点相连，点的演化状态值为边的个数；

4)如果某个点的状态由1变为0，则本条线路属于并列运行线路。

有益效果

本发明可以减少调度运行人员劳动强度，合理安排实现发输变电设备的融冰检修计划，保证电网在冬季冻雨期能安全、正常地发电、输电、用电。节省电网工作人员进行融冰工作的时间，提高了工作效率。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种电网融冰检修计划自动编排方法，包括以下步骤：

(1)数据采集，通过软件从电力信息系统中获取电网相关数据；

根据电力系统公共信息模型CIM(Common Information Model)解析出电网网络拓扑结构和线路的融冰调度信息；

拓扑结构以节点与边形成的有向图数据结构来描述，可将每个地区电网看作一个点，地区电网与地区电网之间的线路看作点与点之间的边；

一条线路的融冰调度信息包含以下字段：序号、电压等级、责任单位、融冰装置所在地点、融冰线路、开始停电时间、线路停电时间、融冰工作开始时间、融冰工作结束时间、开始复电时间、线路复电时间、耗时、工作要求、备注；

(2)用户给定待融冰线路的集合数据，形成待融冰线路的集合数据，例如省级电网220KV及以上等级线路；

(3)按照优先序选中第一批融冰线路中的第一条线路，例如鸭烽线；

安贵I回重要程度是2级，无光纤，有载波，则其分数为：2*(-1)*100+0*10+1*1=-199

鸭烽线是1级，有光纤，有载波，则其分数为：1*(-1)*100+1*10+1*1=-89

鸭烽线的分数比安贵I回要高，则鸭烽线优先；

(4)通过算法小循环形成第一批融冰线路，算法小循环考虑第一批的下一条线路：除去与鸭烽线有冲突的线路不考虑，在其余线路中按照优先序选中一条线路例如安贵I回，将安贵I回加入第一批融冰序列，直到其余未安排的待融冰线路均与第一批融冰线路有冲突为止；

(5)算法通过步骤(3)和步骤(4)形成大循环，依此类推考虑第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰线路均安排了融冰时间为止；

(6)形成检修计划包括停电线路、检修优先级、设备名称、检修内容、检修工期、工作班组、申请及通知人等信息。

所述步骤(3)和(4)中，小循环的算法形成为如下：

(i)初始化待融冰线路集合S为队列，S的第一个元素为线路Xi；

(ii)按照先入先出原则，取出队列S中第一个符合约束条件的线路Sk；

(iii)检查停机条件，如果集合S中所有元素都不满足约束条件，则算法退出内循环，否则转步骤(ii)，继续做小循环。

所述步骤(ii)中，约束条件有地区电网单线与主网并列运行约束、融冰线路重要程度排序规则、日字型环网融冰约束、设备约束；

其中，地区电网单线与主网并列运行约束的判别方法为：

1)将每个地区电网看作一个点，地区电网与地区电网之间的线路看作点与点之间的边；

2)初始格局搜索，以深度优先或广度优先为搜索次序依次考虑每一条边，记录下每个点累计有多少条边与其它点相连，点的初始状态值为边的个数；

3)演化格局搜索，当某条线路由通转变为断时，记录下每个点累计有多少条边与其它点相连，点的演化状态值为边的个数；

4)如果某个点的状态由1变为0，则本条线路属于并列运行线路

融冰线路重要程度排序规则主要有：

线路优先级：目前定为1至5级，数字小优先；

双回线路进行融冰时，带光缆地线的线路优先安排；

对于主保护使用载波通道的线路，优先安排进行融冰；

重要程度性：线路优先级>是否有光纤>是否有载波；

日字型环网融冰约束：

正常时安排500KV日字型环网内两条线路同时停运进行融冰。在紧急状态下，可以安排三条500KV线路同时停运进行方式融冰。500KV日字型环网要保持连通，不能分解为两个或更多个互不连通的网络；

融冰设备约束：

融冰设备数量有限，若一条220KV及以上线路直流融冰时线路的停电时间按8小时考虑，则同一融冰装置一天最多可以进行3条线路直流融冰。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，面且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种电网融冰检修计划自动编排方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)数据采集，通过软件从电力信息系统中获取电网相关数据；

根据电力系统公共信息模型CIM解析出电网网络拓扑结构和设备实体属性，从检修管理系统中获得各下辖子电网部门上报的融冰检修计划，通过调度部门信息系统获得融冰设备的数目及装配信息；

(2)用户给定待融冰线路的集合数据，形成待融冰线路的集合数据；

(3)按照优先序选中第一批融冰线路中的第一条线路；

优先序是一个以线路分数高低排序的字典序，线路分数是对重要程度，是否有光纤，是优先，是否有载波，是优先，3个因素的加权求和算出，线路的重要程度分为5级：1、2、3、4、5，数字小优先；

(4)通过算法小循环形成第一批融冰线路，算法小循环考虑第一批的下一条线路：除去与选中线路有冲突的线路，在其余线路中按照优先序选中一条线路加入第一批融冰序列，直到其余未安排的待融冰线路均与第一批融冰线路有冲突为止；

所述步骤(3)和(4)中，小循环的算法形成为如下：

(i)初始化待融冰线路集合S为队列，S的第一个元素为线路Xi；

(ii)按照先入先出原则，取出队列S中第一个符合约束条件的线路Sk；

(iii)检查停机条件，如果集合S中所有元素都不满足约束条件，则算法退出内循环，否则转步骤(ii)，继续做小循环；

(5)算法通过步骤(3)和步骤(4)形成大循环，依此类推考虑第二批、第三批融冰序列，直到所有待融冰线路均安排了融冰时间为止；

(6)形成分批次融冰检修计划。

2.根据权利要求1所述的一种电网融冰检修计划自动编排方法，其特征是，所述步骤(ii)中，约束条件有地区电网单线与主网并列运行约束、融冰线路重要程度排序规则、日字型环网融冰约束、设备约束；

其中，地区电网单线与主网并列运行约束的判别方法为：

1)将每个地区电网看作一个点，地区电网与地区电网之间的线路看作点与点之间的边；

2)初始格局搜索，以深度优先或广度优先为搜索次序依次考虑每一条边，记录下每个点累计有多少条边与其它点相连，点的初始状态值为边的个数；

3)演化格局搜索，当某条线路由通转变为断时，记录下每个点累计有多少条边与其它点相连，点的演化状态值为边的个数；

4)如果某个点的状态由1变为0，则本条线路属于并列运行线路。