CN109190777B - 一种多时间尺度协调的检修计划优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种多时间尺度协调的检修计划优化方法，属于电力系统调度运行领域，该方法首先建立年度检修计划优化模型；求解模型并通过安全校核后得到年度检修计划并进行月度分解；然后建立月度检修计划优化模型，求解模型并通过安全校核后得到月度检修计划并进行周分解；对周检修计划进行安全校核，通过后得到包括年度检修计划、月度检修计划和周检修计划的多时间尺度协调的检修计划优化方案。本发明实现了多时间尺度检修计划的耦合协调，考虑全年检修均衡、新增检修需求，并通过断面安全校核，确保编制的检修计划满足电力系统安全稳定运行需求，为检修计划的合理制定提供了有效工具。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统调度运行领域，特别涉及一种多时间尺度协调的检修计划优化方法。
背景技术
检修计划优化指的是对未来一年、一个月、一周乃至一日的机组和线路的检修计划进行优化。检修计划是电网调度运行的重要组成部分，其安排的可行性与合理性将直接影响发电厂商与电网公司生产运营的安全性与效率。
随着电力行业的不断发展，特别是电力系统规模的扩大和电力市场化程度的提高，电力系统检修计划安排日趋复杂。年度检修计划主要关注机组检修，月度计划则需要综合考虑发输电一体化的检修安排优化，周检修计划侧重落实月度检修计划，并对月度检修计划进行校核。各时间尺度的检修计划侧重点不同，所采用的目标函数、约束条件及安全校核精度也不尽相同。此外，不同时间尺度的检修计划之间相互耦合，需要统筹协调。
我国实行的检修体制是事后检修和预防性计划检修为主的检修体制。在故障检修、预防性计划检修为主的检修体制中，检修项目、工期安排和检修周期均由管理部门根据经验制定。但随着电力设备的不断发展，其安全运行对社会的影响也越来越大，检修投入大幅度上升现行的检修体制日益暴露出其缺陷。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种多时间尺度协调的检修计划优化方法。本发明实现了多时间尺度检修计划的耦合协调，考虑全年检修均衡、新增检修需求，并通过断面安全校核，确保所编制检修计划满足系统安全稳定运行需求，为检修计划的合理制定提供有效工具。
本发明提出一种多时间尺度协调的检修计划优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取制定检修计划的基础数据；
所述制定检修计划的基础数据包括预备进行检修的电网的系统控制参数、线路数据、联络线数据、节点数据、电厂数据、地区数据、断面数据、机组数据、负荷数据、检修信息数据、年度检修计划申请数据和月度新申请检修计划数据；
2)建立年度检修计划优化模型并进行求解，对求解结果进行安全校核，得到年度检修计划的月度分解量；具体步骤如下；
2-1)建立年度检修优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：
2-1-1)设立年度检修计划优化模型的决策目标；
年度检修计划优化模型的决策目标是机组等备用率，表达式如下：
ΔPi＝ΔPj(i∈t,j∈t,t＝1,2,…,NTy) (1)
其中，ΔPi代表时段i的备用容量，等于系统装机容量减去时段i的最大负荷和检修停运容量，t代表检修时段，NTy表示年度可用于检修的时段总数；
2-1-2)建立年度检修计划优化模型的约束条件；
年度检修计划优化模型的约束条件包括：年度发电机组检修约束、年度输电线路检修约束、年度检修计划专家库约束和年度电网运行安全约束；
2-1-2-1)年度发电机机组检修约束；表达式如下：
其中，Xi,t＝1表示机组i从t时段开始检修，NGy表示年度需要检修的机组总数；
2-1-2-2)年度输电线路检修约束；表达式如下：
其中，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，NLy表示年度需要检修的线路总数；
2-1-2-3)年度检修计划专家库约束包括：同时检修约束、顺序检修约束、互斥检修约束；同时检修约束即停电一次一个区域内的检修全部完成；顺序检修约束即按照地理位置就近原则安排检修顺序；互斥检修约束即将不在同时段检修的设备安排在不同时段检修；
2-1-2-4)年度电网运行安全约束包括年度发电侧约束及年度电网侧约束；
年度发电侧约束由年度机组出力上下限约束、年度系统备用容量约束和年度机组电量约束组成；
年度机组出力上下限约束，表达式如下：
其中，Xi,τ表示机组i从τ时段开始检修；
表示机组i检修需要的时间，Pi,t,c代表状态c情况下机组i在时段t的出力；Zi,c代表状态c情况下机组i的故障状态，c＝0代表基态；c＝1代表故障态；Pi,max与Pi,min分别为机组i出力的上限与下限；
年度系统备用容量约束，表达式如下：
其中，Dt为时段t的系统负荷，R为系统备用率；
机组电量约束表达式如下：
其中，Wi,down为机组i合约电量下限，Wi,up为机组i合约电量上限，H0为发电计划周期内的时段长度，Pi,t代表机组i在时段t的出力，Wi为机组i的合约电量，λ为偏移系数，Wi,down＝(1-λ)Wi，Wi,up＝(1+λ)Wi；
年度电网侧约束由年度节点功率平衡约束、年度支路直流潮流约束和年度线路传输上限约束组成；
年度节点功率平衡约束，表达式如下：
其中，Fj,t,c代表状态c情况下线路j在t时段的潮流，dk,t代表节点k在t时段的负荷，
为以k为初始节点的线路集合，
为以k为终止节点的线路集合；
年度支路直流潮流约束，表达式如下：
其中，θa,t,c为状态c情况下起始节点a在t时段的电压相角；θb,t,c为状态c情况下线路j的终止节点b在t时段的电压相角；xab为起始节点a与终止节点b之间的支路电抗；C为常数；
表示线路j检修需要的时间；Yj,τ表示线路j从τ时段开始检修；Zj,c代表状态c情况下线路j的故障状态；
年度线路传输上限约束，表达式如下：
其中，Fj,max为线路j的传输上限；
2-2)对年度检修计划优化模型求解；
根据年度检修申请数据，对年度检修计划优化模型求解，得到年度检修计划并进行月度分解，得到年度检修计划的月度分解量；
2-3)对步骤2-2)得到求解结果进行年度检修计划安全校核；
年度检修计划安全校核考虑年度极限断面约束，表达式如下：
其中，b为关键断面，Pb(t)为断面b在t时段的最大输送容量限制，IG,b为与断面b相关的机组集合，Id,b与断面b相关的负荷集合；
根据式(10)所示的约束对所有关键断面进行核验，若所有关键断面均通过核验，则进入步骤3)；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的年度极限断面约束添加到年度检修计划优化模型的约束条件中，然后重新返回步骤2-2)对更新后的年度检修计划优化模型求解；
3)建立月度检修计划优化模型并进行求解，对求解结果进行安全校核，得到初始周检修计划；具体步骤如下：
3-1)建立月度检修计划优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：
3-1-1)设立月度检修计划优化模型的决策目标；表达式如下：
minω1F1+ω2F2 (11)
其中，
表示线路的检修意愿成本，Wj,t表示线路j在t时段的检修意愿成本函数，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，并且持续MDj时间，否则Yj,t＝0；NTm表示月度检修时段总数，NLm为月度检修线路总数；
ω1、ω2分别为检修意愿成本权重和新能源受限电量权重，且ω1+ω2＝1；
3-1-2)建立月度检修计划优化模型的约束条件；
月度检修计划优化模型的约束包括：月度发电机组检修约束、月度输电线路检修约束、月度机组组合变量与发电机组检修开始时段变量的耦合约束、月度检修计划专家库约束和月度电网运行约束，其中月度检修计划专家库约束与年度检修计划专家库约束相同；
3-1-2-1)月度发电机机组检修约束，表达式如下：
其中，Xi,t＝1表示机组i从t时段开始检修，NGm表示月度需要检修的机组总数；
3-1-2-2)月度输电线路检修约束，表达式如下：
其中，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，NLm表示月度需要检修的线路总数；
3-1-2-3)机组组合变量与发电机组检修开始时段变量的耦合约束，表达式如下：
其中，Ii,mmt,s是机组i在时刻mmt组合方式s的状态，开机为1，关机为0；时刻mmt是时段中的时间点；
3-1-2-4)月度电网运行安全约束包括月度发电侧约束及月度电网侧约束；
月度发电侧约束由月度机组出力上下限约束、月度系统备用容量约束和月度机组电量约束三部分组成；
月度机组出力上下限约束表达式如下：
月度系统备用容量约束表达式如下：
月度机组电量约束表达式如下：
月度电网侧约束由月度节点功率平衡约束、月度支路直流潮流约束和月度线路传输上限约束三部分组成；
月度节点功率平衡约束，表达式如下：
月度支路直流潮流约束，表达式如下：
月度线路传输上限约束表达式如下：
3-2)对月度检修计划优化模型求解；
根据步骤(1)得到的年度检修计划的月度分解量和月度新申请检修计划，对月度检修计划优化模型求解，得到月度检修计划；
3-3)对步骤3-2)得到的求解结果进行安全校核；具体步骤如下：
3-3-1)对步骤3-2)得到的求解结果进行年度检修计划安全校核；
重复步骤2-3)，将步骤3-2)得到的求解结果进行年度检修计划安全校核，若所有关键断面均通过核验，则进入步骤3-3-2)；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的年度极限断面约束添加到月度检修计划优化模型的约束条件中，然后重新返回步骤3-2)对更新后的月度检修计划优化模型求解；
3-3-2)对步骤3-2)得到的求解结果进行月度检修计划安全校核；
月度检修计划安全校核考虑月度极限断面约束，表达式如下：
其中，Ib为关键断面b所包含的线路集合，
和
为断面b在t时段的正向传输极限和负向传输极限，
和
为t时段因线路检修方案对断面b产生的正向和负向受限电力值；
若所有关键断面均通过核验，则将步骤3-2)得到的求解结果进行周分解，得到初始周检修计划，然后进入步骤4)；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的月度极限断面约束添加到月度检修计划优化模型的约束条件中，重新返回3-2)对更新后的月度检修计划优化模型求解；
4)构建周检修计划并进行安全校核，最终得到多时间尺度协调的检修计划优化方案；具体步骤如下：
4-1)构建周检修计划；
将周内接受的临时检修申报和步骤3)得到的初始周检修计划形成周检修计划；
4-2)对步骤4-1)得到的周检修计划进行周检修计划安全校核；
周检修计划安全校核考虑周检修计划关键断面极限约束，表达式如下：
若所有关键断面均通过核验，则方法结束，得到包括年度检修计划、月度检修计划和周检修计划的多时间尺度协调的检修计划优化方案；若任意断面核验不通过，则重新返回步骤4-1)，重新修订周检修计划，在周内范围进行调整，直至通过周检修计划关键极限断面约束核验。
本发明的技术特点及有益效果：
1)本发明将检修计划分为多时间尺度执行优化算法，考虑全年检修均衡、新增检修需求，并通过断面安全校核，确保编制检修计划满足系统安全稳定运行需求，为检修计划的合理制定提供有效工具；
2)根据本发明制定的基于多时间尺度协调优化检修计划灵活度高，不局限于传统的检修计划安排方式，考虑多时间尺度下目标函数和约束条件完成检修计划安排；
3)本发明可扩展性强，能够根据不同使用者的需求可以增减目标函数或相关约束条件，增强电网运行安全；
4)本发明提出不同时间尺度下关键断面安全校核机制，确保编制检修计划满足系统安全稳定运行需求。
具体实施方式
本发明提出了一种多时间尺度协调的检修计划优化方法，下面结合具体实施例进一步说明如下。
本发明提出了一种多时间尺度协调的检修计划优化方法，包括以下步骤：
1)获取制定检修计划的基础数据；
所述制定检修计划的基础数据包括预备进行检修的电网的系统控制参数、线路数据、联络线数据、节点数据、电厂数据、地区数据、断面数据、机组数据、负荷数据、检修信息数据、年度检修计划申请数据和月度新申请检修计划数据；以上数据均可从电网数据采集系统中获得。
2)建立年度检修计划优化模型并进行求解，对求解结果进行安全校核，得到年度检修计划的月度分解量；具体步骤如下；
2-1)建立年度检修优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：
2-1-1)设立年度检修计划优化模型的决策目标；
年度检修计划优化模型的决策目标是机组等备用率，表达式如下：
ΔPi＝ΔPj(i∈t,j∈t,t＝1,2,…,NTy) (1)
其中，ΔPi代表时段i的备用容量，等于系统装机容量减去时段i的最大负荷和检修停运容量，t代表检修时段，在年度检修计划中的单位为日，NTy表示年度可用于检修的时段总数。
2-1-2)建立年度检修计划优化模型的约束条件；
年度检修计划优化模型的约束条件包括：年度发电机组检修约束、年度输电线路检修约束、年度检修计划专家库约束和年度电网运行安全约束。
2-1-2-1)年度发电机机组检修约束是检修发电机机组发出电压、频率和相位需要符合电网运行的要求，表达式如下：
其中，Xi,t＝1表示机组i从t时段开始检修，NGy表示年度需要检修的机组总数；
2-1-2-2)年度输电线路检修约束是对输电线路进行状态监测和诊断，用以判断线路的异常，预知线路的故障，表达式如下：
其中，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，NLy表示年度需要检修的线路总数。
2-1-2-3)年度检修计划专家库约束包括：同时检修约束、顺序检修约束、互斥检修约束。同时检修约束即停电一次一个区域内的检修必须全部完成；顺序检修约束即按照地理位置就近原则安排检修顺序；互斥检修约束即将不能在同时段检修的设备安排在不同时段检修。
2-1-2-4)年度电网运行安全约束包括发电侧约束及年度电网侧约束。
年度发电侧约束由年度机组出力上下限约束、年度系统备用容量约束和年度机组电量约束三部分组成；
年度机组出力上下限约束表达式如下：
其中，Xi,τ表示机组i从τ时段开始检修；
表示机组i检修需要的时间。Pi,t,c代表状态c(c＝0代表基态；c＝1代表故障态)情况下机组i在时段t的出力；Zi,c代表状态c情况下机组i的故障状态；Pi,max与Pi,min分别为机组i出力的上限与下限。
年度系统备用容量约束表达式如下：
其中，Dt为时段t的系统负荷，R为系统备用率。
年度机组电量约束表达式如下：
其中，Wi,down为机组i合约电量下限，Wi,up为机组i合约电量上限，H0为发电计划周期内的时段长度(单位为日)，Pi,t代表机组i在时段t的出力。Wi为机组i的合约电量，λ为偏移系数(取值范围：0<λ<1)，Wi,down＝(1-λ)Wi，Wi,up＝(1+λ)Wi。
年度电网侧约束由年度节点功率平衡约束、年度支路直流潮流约束和年度线路传输上限约束三部分组成；
年度节点功率平衡约束表达式如下：
其中，Fj,t,c代表状态c情况下线路j在t时段的潮流，dk,t代表节点k在t时段的负荷。
为以k为初始节点的线路集合，
为以k为终止节点的线路集合。
年度支路直流潮流约束，表达式如下：
其中，θa,t,c为状态c情况下起始节点a在t时段的电压相角；θb,t,c为状态c情况下线路j的终止节点b在t时段的电压相角；xab为起始节点a与终止节点b之间的支路电抗；C为一个很大的常数(一般取值为：C＝106)；
表示线路j检修需要的时间；Yj,τ表示线路j从τ时段开始检修；Zj,c代表状态c情况下线路j的故障状态。
年度线路传输上限约束，表达式如下：
其中，Fj,max为线路j的传输上限。同时，c也包含N-1故障状态。
2-2)对年度检修计划优化模型求解；
根据年度检修申请数据，针对目标函数式(1)，结合(2)-(9)的约束条件，基于CPLEX优化软件利用分支定界法的线性混合整数规划模型和算法进行年内滚动优化求解，得到需要检修机组和线路的年度检修计划并进行月度分解，以此确定年度检修计划月度分解量。
2-3)对步骤2-2)得到求解结果进行年度检修计划安全校核；
年度检修计划安全校核考虑年度极限断面约束，表达式如下：
其中，b为关键断面(在确定输电断面的基础上，通过计算支路开断分布因子、断面传输极限等安全稳定指标，经过筛选，把安全稳定指标较小和对系统影响较大的的断面选取为关键断面)。Pb(t)为断面b在t时段的最大输送容量限制。IG,b为与断面b相关的机组集合，Id,b与断面b相关的负荷集合。
根据式(10)所示的约束对所有关键断面进行核验，若所有关键断面均通过核验，则进入步骤3)开始进行月度检修计划优化步骤；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的年度极限断面约束添加到年度检修计划优化模型的约束条件中，然后重新返回步骤2-2)对更新后的年度检修计划优化模型求解。
3)建立月度检修计划优化模型并进行求解，对求解结果进行安全校核，得到初始周检修计划；具体步骤如下：
3-1)建立月度检修计划优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：
3-1-1)设立月度检修计划优化模型的决策目标；
基于年度检修计划结果，月度检修计划优化过程中考虑两个决策目标：检修意愿最高和新能源消纳最大(即检修计划变更最少、新能源受限电量最小)，表达式如下：
minω1F1+ω2F2 (11)
其中，
表示线路的检修意愿成本，Wj,t表示线路j在t时段的检修意愿成本函数，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，并且持续MDj时间，否则Yj,t＝0；NTm表示月度检修时段总数，NLm为月度检修线路总数。
ω1、ω2分别为检修意愿成本权重和新能源受限电量权重，且要求ω1+ω2＝1，在进行检修计划优化时，可根据侧重点的不同，对权重值进行选取。
3-1-2)建立月度检修计划优化模型的约束条件；
月度检修计划优化模型的约束条件包括：月度发电机组检修约束、月度输电线路检修约束、月度机组组合变量与发电机组检修开始时段的耦合约束、月度检修计划专家库约束和月度电网运行约束等四个部分，其中月度检修计划专家库约束与年度检修计划专家库约束相同。
3-1-2-1)月度发电机机组检修约束是检修发电机机组发出电压、频率和相位需要符合电网运行的要求，表达式如下：
其中，Xi,t＝1表示机组i从t时段开始检修，NGm表示月度需要检修的机组总数；
3-1-2-2)月度输电线路检修约束是对输电线路进行状态监测和诊断，用以判断线路的异常，预知线路的故障，表达式如下：
其中，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，NLm表示月度需要检修的线路总数。
3-1-2-3)月度机组组合变量与发电机组检修开始时段变量的耦合约束，表达式如下：
其中，Ii,mmt,s是机组i在时刻mmt组合方式s的状态，开机为1，关机为0；时刻mmt是时段中的时间点，取24点或96点。
3-1-2-4)月度电网运行安全约束包括月度发电侧约束及月度电网侧约束。
月度发电侧约束由月度机组出力上下限约束、月度系统备用容量约束和月度机组电量约束三部分组成；
月度机组出力上下限约束，表达式如下：
其中，Xi,τ表示机组i从τ时段开始检修；
表示机组i检修需要的时间。Pi,t,c代表状态c情况下机组i在时段t的出力；Zi,c代表状态c情况下机组i的故障状态；Pi,max与Pi,min分别为机组i出力的上限与下限。
月度系统备用容量约束，表达式如下：
其中，Dt为时段t的系统负荷，R为系统备用率。
月度机组电量约束，表达式如下：
其中，Wi,down为机组i合约电量下限，Wi,up为机组i合约电量上限，H0为发电计划周期内的时段长度(单位为日)，Pi,t代表机组i在时段t的出力。Wi为机组i的合约电量，λ为偏移系数(与年度取值一致，取值范围：0<λ<1)，Wi,down＝(1-λ)Wi，Wi,up＝(1+λ)Wi。
月度电网侧约束由月度节点功率平衡约束、月度支路直流潮流约束和月度线路传输上限约束三部分组成；
月度节点功率平衡约束表达式如下：
其中，Fj,t,c代表状态c情况下线路j在t时段的潮流，dk,t代表节点k在t时段的负荷。
为以k为初始节点的线路集合，
为以k为终止节点的线路集合。
月度支路直流潮流约束表达式如下：
其中，θa,t,c为状态c情况下起始节点a在t时段的电压相角；θb,t,c为状态c情况下线路j的终止节点b在t时段的电压相角；xab为起始节点a与终止节点b之间的支路电抗；C为一个很大的常数(一般取值为：C＝106)；
表示线路j检修需要的时间；Yj,τ表示线路j从τ时段开始检修；Zj,c代表状态c情况下线路j的故障状态。
月度线路传输上限约束表达式如下：
其中，Fj,max为线路j的传输上限。同时，c也包含N-1故障状态。
3-2)对月度检修计划优化模型求解；
根据步骤(1)得到的年度检修计划的月度分解量和月度新申请检修计划，针对目标函数式(11)，结合式(12)-(20)的约束条件，以日为时段，基于CPLEX优化软件包利用分支定界法的线性混合整数规划模型和算法进行月内滚动优化求解，得到月度机组与线路检修的时间规划作为月度检修计划。
3-3)对步骤3-2)得到的求解结果进行安全校核，具体步骤如下：
3-3-1)对步骤3-2)得到的求解结果进行年度检修计划安全校核；
重复步骤2-3)，将步骤3-2)得到的求解结果进行年度检修计划安全校核，若所有关键断面均通过核验，则进入步骤3-3-2)；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的年度极限断面约束添加到月度检修计划优化模型的约束条件中，然后重新返回步骤3-2)对模型求解。
3-3-2)对步骤3-2)得到的求解结果进行月度检修计划安全校核；
月度检修计划安全校核主要考虑月度极限断面约束，表达式如下：
其中，Ib为关键断面b所包含的线路集合，
和
为断面b在t时段的正向传输极限和负向传输极限，
和
为t时段因线路检修方案会对断面b产生的正向和负向受限电力值。
若所有关键断面均通过核验，则将步骤3-2)得到的求解结果进行周分解，得到初始周检修计划，然后进入步骤4)开始进行周检修计划核验步骤；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的月度极限断面约束添加到月度检修计划优化模型的约束条件中，重新返回3-2)对更新后的月度检修计划优化模型求解。
4)构建周检修计划并进行安全校核，最终得到多时间尺度协调的检修计划优化方案；具体步骤如下：
4-1)构建周检修计划；
周检修计划的主要任务是落实月度检修计划，并对月度检修计划进行校核。由于机组检修时间较长，而设备检修一般也需要数天的时间，因此周内一般不做检修计划优化计算，周内仅仅接受临时检修的申报，结合步骤3)得到的初始周检修计划，形成周检修计划。
4-2)对步骤4-1)得到的周检修计划进行周检修计划安全校核；
周检修计划一般不做检修计划优化计算，仅对周检修计划进行安全校核，其主要考虑周检修计划关键断面极限约束，表达式如下：
若所有关键断面均通过核验，则方法结束，得到包括年度检修计划、月度检修计划和周检修计划的多时间尺度协调的检修计划优化方案；若任意断面核验不通过，则重新返回步骤4-1)，重新修订周检修计划，在周内范围进行调整，直至可以通过周检修计划关键极限断面约束核验。
原始检修计划通过以上步骤进行优化计算后，可得到更为合理更符合电网运行安全的机组和线路检修计划。
使用实际数据测算发现，相比于传统检修计划安排方法，本发明方法安排检修计划更合理，能够满足电网调度部门的实际需要，具有重要的现实意义和良好的应用前景。
显然，该方法所提出的实施步骤中的具体检修计划优化方法可根据需要灵活选择和定制，可扩展性强。因此，以上实施步骤仅用以说明而非限制本发明的技术方案。不脱离本发明精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种多时间尺度协调的检修计划优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取制定检修计划的基础数据；
所述制定检修计划的基础数据包括预备进行检修的电网的系统控制参数、线路数据、联络线数据、节点数据、电厂数据、地区数据、断面数据、机组数据、负荷数据、检修信息数据、年度检修计划申请数据和月度新申请检修计划数据；
2)建立年度检修计划优化模型并进行求解，对求解结果进行安全校核，得到年度检修计划的月度分解量；具体步骤如下；
2-1)建立年度检修优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：
2-1-1)设立年度检修计划优化模型的决策目标；
年度检修计划优化模型的决策目标是机组等备用率，表达式如下：
ΔPi＝ΔPj(i∈t,j∈t,t＝1,2,…,NTy) (1)
其中，ΔPi代表时段i的备用容量，等于系统装机容量减去时段i的最大负荷和检修停运容量，t代表检修时段，NTy表示年度可用于检修的时段总数；
2-1-2)建立年度检修计划优化模型的约束条件；
年度检修计划优化模型的约束条件包括：年度发电机组检修约束、年度输电线路检修约束、年度检修计划专家库约束和年度电网运行安全约束；
2-1-2-1)年度发电机机组检修约束；表达式如下：
其中，Xi,t＝1表示机组i从t时段开始检修，NGy表示年度需要检修的机组总数；
2-1-2-2)年度输电线路检修约束；表达式如下：
其中，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，NLy表示年度需要检修的线路总数；
2-1-2-3)年度检修计划专家库约束包括：同时检修约束、顺序检修约束、互斥检修约束；同时检修约束即停电一次一个区域内的检修全部完成；顺序检修约束即按照地理位置就近原则安排检修顺序；互斥检修约束即将不在同时段检修的设备安排在不同时段检修；
2-1-2-4)年度电网运行安全约束包括年度发电侧约束及年度电网侧约束；
年度发电侧约束由年度机组出力上下限约束、年度系统备用容量约束和年度机组电量约束组成；
年度机组出力上下限约束，表达式如下：
其中，Xi,τ表示机组i从τ时段开始检修；
表示机组i检修需要的时间，Pi,t,c代表状态c情况下机组i在时段t的出力；Zi,c代表状态c情况下机组i的故障状态，c＝0代表基态；c＝1代表故障态；Pi,max与Pi,min分别为机组i出力的上限与下限；
年度系统备用容量约束，表达式如下：
其中，Dt为时段t的系统负荷，R为系统备用率；
机组电量约束表达式如下：
其中，Wi,down为机组i合约电量下限，Wi,up为机组i合约电量上限，H0为发电计划周期内的时段长度，Pi,t代表机组i在时段t的出力，Wi为机组i的合约电量，λ为偏移系数，Wi,down＝(1-λ)Wi，Wi,up＝(1+λ)Wi；
年度电网侧约束由年度节点功率平衡约束、年度支路直流潮流约束和年度线路传输上限约束组成；
年度节点功率平衡约束，表达式如下：
其中，Fj,t,c代表状态c情况下线路j在t时段的潮流，dk,t代表节点k在t时段的负荷，
为以k为初始节点的线路集合，
为以k为终止节点的线路集合；
年度支路直流潮流约束，表达式如下：
其中，θa,t,c为状态c情况下起始节点a在t时段的电压相角；θb,t,c为状态c情况下线路j的终止节点b在t时段的电压相角；xab为起始节点a与终止节点b之间的支路电抗；C为常数；
表示线路j检修需要的时间；Yj,τ表示线路j从τ时段开始检修；Zj,c代表状态c情况下线路j的故障状态；
年度线路传输上限约束，表达式如下：
其中，Fj,max为线路j的传输上限；
2-2)对年度检修计划优化模型求解；
根据年度检修申请数据，对年度检修计划优化模型求解，得到年度检修计划并进行月度分解，得到年度检修计划的月度分解量；
2-3)对步骤2-2)得到求解结果进行年度检修计划安全校核；
年度检修计划安全校核考虑年度极限断面约束，表达式如下：
其中，b为关键断面，Pb(t)为断面b在t时段的最大输送容量限制，IG,b为与断面b相关的机组集合，Id,b与断面b相关的负荷集合；
根据式(10)所示的约束对所有关键断面进行核验，若所有关键断面均通过核验，则进入步骤3)；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的年度极限断面约束添加到年度检修计划优化模型的约束条件中，然后重新返回步骤2-2)对更新后的年度检修计划优化模型求解；
3)建立月度检修计划优化模型并进行求解，对求解结果进行安全校核，得到初始周检修计划；具体步骤如下：
3-1)建立月度检修计划优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：
3-1-1)设立月度检修计划优化模型的决策目标；表达式如下：
min ω1F1+ω2F2 (11)
其中，
表示线路的检修意愿成本，Wj,t表示线路j在t时段的检修意愿成本函数，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，并且持续MDj时间，否则Yj,t＝0；NTm表示月度检修时段总数，NLm为月度检修线路总数；
ω1、ω2分别为检修意愿成本权重和新能源受限电量权重，且ω1+ω2＝1；
3-1-2)建立月度检修计划优化模型的约束条件；
月度检修计划优化模型的约束包括：月度发电机组检修约束、月度输电线路检修约束、月度机组组合变量与发电机组检修开始时段变量的耦合约束、月度检修计划专家库约束和月度电网运行约束，其中月度检修计划专家库约束与年度检修计划专家库约束相同；
3-1-2-1)月度发电机机组检修约束，表达式如下：
其中，Xi,t＝1表示机组i从t时段开始检修，NGm表示月度需要检修的机组总数；
3-1-2-2)月度输电线路检修约束，表达式如下：
其中，Yj,t表示线路j从t时段开始检修，NLm表示月度需要检修的线路总数；
3-1-2-3)机组组合变量与发电机组检修开始时段变量的耦合约束，表达式如下：
其中，Ii,mmt,s是机组i在时刻mmt组合方式s的状态，开机为1，关机为0；时刻mmt是时段中的时间点；
3-1-2-4)月度电网运行安全约束包括月度发电侧约束及月度电网侧约束；
月度发电侧约束由月度机组出力上下限约束、月度系统备用容量约束和月度机组电量约束三部分组成；
月度机组出力上下限约束表达式如下：
月度系统备用容量约束表达式如下：
月度机组电量约束表达式如下：
月度电网侧约束由月度节点功率平衡约束、月度支路直流潮流约束和月度线路传输上限约束三部分组成；
月度节点功率平衡约束，表达式如下：
月度支路直流潮流约束，表达式如下：
月度线路传输上限约束表达式如下：
3-2)对月度检修计划优化模型求解；
根据步骤(1)得到的年度检修计划的月度分解量和月度新申请检修计划，对月度检修计划优化模型求解，得到月度检修计划；
3-3)对步骤3-2)得到的求解结果进行安全校核；具体步骤如下：
3-3-1)对步骤3-2)得到的求解结果进行年度检修计划安全校核；
重复步骤2-3)，将步骤3-2)得到的求解结果进行年度检修计划安全校核，若所有关键断面均通过核验，则进入步骤3-3-2)；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的年度极限断面约束添加到月度检修计划优化模型的约束条件中，然后重新返回步骤3-2)对更新后的月度检修计划优化模型求解；
3-3-2)对步骤3-2)得到的求解结果进行月度检修计划安全校核；
月度检修计划安全校核考虑月度极限断面约束，表达式如下：
其中，Ib为关键断面b所包含的线路集合，
和
为断面b在t时段的正向传输极限和负向传输极限，
和
为t时段因线路检修方案对断面b产生的正向和负向受限电力值；
若所有关键断面均通过核验，则将步骤3-2)得到的求解结果进行周分解，得到初始周检修计划，然后进入步骤4)；若任意关键断面核验不通过，则将该断面对应的月度极限断面约束添加到月度检修计划优化模型的约束条件中，重新返回3-2)对更新后的月度检修计划优化模型求解；
4)构建周检修计划并进行安全校核，最终得到多时间尺度协调的检修计划优化方案；具体步骤如下：
4-1)构建周检修计划；
将周内接受的临时检修申报和步骤3)得到的初始周检修计划形成周检修计划；
4-2)对步骤4-1)得到的周检修计划进行周检修计划安全校核；
周检修计划安全校核考虑周检修计划关键断面极限约束，表达式如下：
若所有关键断面均通过核验，则方法结束，得到包括年度检修计划、月度检修计划和周检修计划的多时间尺度协调的检修计划优化方案；若任意断面核验不通过，则重新返回步骤4-1)，重新修订周检修计划，在周内范围进行调整，直至通过周检修计划关键极限断面约束核验。
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