CN109472385B - 一种携带备品的保电车辆优化调度方法 - Google Patents

一种携带备品的保电车辆优化调度方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及重要用户保供电技术领域，具体涉及一种携带备品的保电车辆优化调度方法。一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：A)导入电网拓扑结构，采用溯源法获得全部保电目标设备集合；B)导入公路网，导入全部保电目标设备在公路网的位置；C)导入保电车辆和所携带备品，构建所携带备品的配型集合；D)将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置。本发明的实质性效果是：结合保电车辆所携带的备品，对保电车辆进行优化调度，使保电车辆的调度更具有针对性，能够提高保电车辆的调度效率。

Description

一种携带备品的保电车辆优化调度方法
技术领域
本发明涉及重要用户保供电技术领域，具体涉及一种携带备品的保电车辆优化调度方法。
背景技术
目前在保电任务中，保电车辆的调度有指挥员依靠其自身的经验和判断决定。由于指挥员经验存在巨大的差异以及在繁重的保电任务中可能存在误判的问题，导致保电车辆的调度具有随机性和因人而异的特点，缺乏统一的执行标准，不能很好的确保保电车辆，能够及时到达故障设备进行修护。而且对于保电车辆的调度主要依据其地理位置进行决定，对于保电车辆上携带的备品的种类和型号缺乏考虑，而对保电车辆所携带备品的缺乏考虑，可能导致距离故障设备最近的保电车辆缺少必要的备品，而必须调度较远距离的保电车辆，影响维修效率。因而需要一种考虑保电车辆所携带备品的保电车辆优化调度方法。
中国专利CN 103337163 B，公开日2015年8月19日，电力检修车辆调度方法，包括以下步骤：1)获取车辆的地理位置信息；将地理位置信息与车辆的身份识别信息以及调度状态信息打包后，发送至调度状态处理服务器；调度状态处理服务器由GIS服务器获取车辆所在区域的电子地图，将所有空闲车辆位置标记于电子地图中；调度状态处理服务器接收到来自调度终端的调度请求；调度状态处理服务器根据调度请求，将车辆调度的目的地标记于电子地图中；自动生成所有空闲车辆当前位置与调度目的地之间的路径；对比各条车辆的路径，选取其中的最优路径，并向对应的车辆发出调度指令。与现有技术相比，本发明大大提高了检修车辆调度的灵活度，优化调度过程。但其没有考虑车辆所携带的备品，调度依据不够全面，具有局限性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前保电任务执行中对保电车辆的调度缺乏对保电车辆所携带的备品的考虑，导致车辆调度具有盲目性和局限性的问题。提出了一种考虑保电车辆所携带备品的保电车辆优化调度方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种携带备品的保电车辆优化调度方法，包括以下步骤：A)导入电网拓扑结构，采用溯源法获得全部保电目标设备集合；B)导入公路网，导入全部保电目标设备在公路网的位置；C)导入保电车辆和所携带备品，构建所携带备品的配型集合；D)将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置。其中采用溯源法获得保电目标设备集合的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出，而后将保电任务客户供电线路上的全部供电设备纳入保电目标设备集合。
作为优选，所述构建所携带备品的配型集合包括以下步骤：CA1)将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级，重要性等级分为三级，保电目标设备等级越高表示保电目标设备越重要；CA2)统计保电车辆所携带的全部备品型号，将型号包含在备品型号内的全部保电目标设备，以等于其重要性等级的次数重复纳入配型集合。
作为优选，所述构建所携带备品的配型集合包括以下步骤：CB1)将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级，重要性等级分为三级，保电目标设备等级越高表示保电目标设备越重要；CB2)统计保电车辆所携带的全部备品型号，将型号包含在备品型号内和可替换型号包含在备品型号内的全部保电目标设备，以等于其重要性等级的次数重复纳入配型集合。
作为优选，所述将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置包括以下步骤：DA1)将保电车辆置入公路网随机位置，计算保电车辆与配型集合中每个保电目标设备之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000021
计算总和
Figure GDA0003417314580000022
g∈G，其中G为配型集合；DA2)取一正实数值作为控制参数T的初始值T0，计数N置为0；DA3)随机移动保电车辆，计算移动后总和M′的值与移动前总和M的值的差值ΔM，若ΔM<0，则接受移动后的位置作为新的保电车辆调度位置，并将N的值置为0，否则计算概率p，
Figure GDA0003417314580000023
取区间[0，1)内的随机值ε与p比较，若p>ε，则接受移动后的可移动节点位置作为新解并将N的值置为0，否则维持移动前的解并将N的值加1；DA4)若T>1则计算新的控制参数T的值T′，T′＝T-lnT；DA5)判断是否满足终止条件，终止条件为T≤1且N≥20，若不满足终止条件则将T′作为控制参数T的值重复步骤DA3-DA4，若满足终止条件则结束计算，将当前保电车辆的位置作为与配型集合距离最短的保电车辆调度位置。其中控制参数T的值应足够大，作为推荐取T>2000。
作为优选，所述计算保电车辆与保电目标设备g之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000024
的方法为：依据公路网，穷举保电车辆到达保电目标设备g的全部路线并计算公路长度Lx，x∈X，其中X为全部路线的集合，取Lx的最小值作为保电车辆与保电目标设备g之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000025
作为优选，所述将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级包括以下步骤：CCA1)采用溯源法得出全部保电用户的配电线路；CCA2)将配电线路划分为两个区段，仅连接一个保电用户的配电线路划入第一区段，连接两个或两个以上保电用户的配电线路划入第二区段；CCA3)第一区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为2级，第二区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为3级，保电用户内部的保电目标设备的重要性等级为1级。
作为优选，所述将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置包括以下步骤：DB1)将保电车辆置入公路网随机位置，计算保电车辆与配型集合中每个保电目标设备之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000031
,计算总和
Figure GDA0003417314580000032
g∈G，其中G为配型集合，kg为保电目标设备g的权重；DB2)取一正实数值作为控制参数T的初始值T0，计数N置为0；DB3)随机移动保电车辆，计算移动后总和M′的值与移动前总和M的值的差值ΔM，若ΔM<0，则接受移动后的位置作为新的保电车辆调度位置，并将N的值置为0，否则计算概率p，
Figure GDA0003417314580000033
取区间[0，1)内的随机值ε与p比较，若p>ε，则接受移动后的可移动节点位置作为新解并将N的值置为0，否则维持移动前的解并将N的值加1；DB4)若T>1则计算新的控制参数T的值T′，T′＝T-lnT；DB5)判断是否满足终止条件，终止条件为T≤1且N≥20，若不满足终止条件则将T′作为控制参数T的值重复步骤DB3-DB4，若满足终止条件则结束计算，将当前保电车辆的位置作为与配型集合距离最短的保电车辆调度位置。其中控制参数T的值应足够大，作为推荐取T>2000。
作为优选，所述保电目标设备g的权重kg与其型号额定功率、负载率、巡视占比和历史故障率有关，额定功率、负载率和历史故障率越大的保电目标设备g的权重kg越大，巡视占比越大的保电目标设备g的权重kg越小。作为可选，保电目标设备g的权重＝(额定功率/保电目标集合中的最大功率)*负载率*历史故障率*(1-巡视占比)+基本权重。基本权重用于保证保电目标设备具有基础的权重。
本发明的实质性效果是：结合保电车辆所携带的备品，对保电车辆进行优化调度，使保电车辆的调度更具有针对性，能够提高保电车辆的调度效率。
附图说明
图1为携带备品的保电车辆优化调度方法流程框图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
如图1所示，为携带备品的保电车辆优化调度方法流程框图，包括以下步骤：A)导入电网拓扑结构，采用溯源法获得全部保电目标设备集合；B)导入公路网，导入全部保电目标设备在公路网的位置；C)导入保电车辆和所携带备品，构建所携带备品的配型集合；D)将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置。其中采用溯源法获得保电目标设备集合的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出，而后将保电任务客户供电线路上的全部供电设备纳入保电目标设备集合。
作为推荐的实施例，构建所携带备品的配型集合包括以下步骤：CA1)将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级，重要性等级分为三级，保电目标设备等级越高表示保电目标设备越重要；CA2)统计保电车辆所携带的全部备品型号，将型号包含在备品型号内的全部保电目标设备，以等于其重要性等级的次数重复纳入配型集合。
作为推荐的实施例，构建所携带备品的配型集合包括以下步骤：CB1)将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级，重要性等级分为三级，保电目标设备等级越高表示保电目标设备越重要；CB2)统计保电车辆所携带的全部备品型号，将型号包含在备品型号内和可替换型号包含在备品型号内的全部保电目标设备，以等于其重要性等级的次数重复纳入配型集合。
作为推荐的实施例，将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置包括以下步骤：DA1)将保电车辆置入公路网随机位置，计算保电车辆与配型集合中每个保电目标设备之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000041
,计算总和
Figure GDA0003417314580000042
g∈G，其中G为配型集合；DA2)取一正实数值作为控制参数T的初始值T0，计数N置为0；DA3)随机移动保电车辆，计算移动后总和M′的值与移动前总和M的值的差值ΔM，若ΔM<0，则接受移动后的位置作为新的保电车辆调度位置，并将N的值置为0，否则计算概率p，
Figure GDA0003417314580000043
取区间[0，1)内的随机值ε与p比较，若p>ε，则接受移动后的可移动节点位置作为新解并将N的值置为0，否则维持移动前的解并将N的值加1；DA4)若T>1则计算新的控制参数T的值T′，T′＝T-lnT；DA5)判断是否满足终止条件，终止条件为T≤1且N≥20，若不满足终止条件则将T′作为控制参数T的值重复步骤DA3-DA4，若满足终止条件则结束计算，将当前保电车辆的位置作为与配型集合距离最短的保电车辆调度位置。
作为推荐的实施例，计算保电车辆与保电目标设备g之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000044
的方法为：依据公路网，穷举保电车辆到达保电目标设备g的全部路线并计算公路长度Lx，x∈X，其中X为全部路线的集合，取Lx的最小值作为保电车辆与保电目标设备g之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000045
作为推荐的实施例，将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级包括以下步骤：CCA1)采用溯源法得出全部保电用户的配电线路；CCA2)将配电线路划分为两个区段，仅连接一个保电用户的配电线路划入第一区段，连接两个或两个以上保电用户的配电线路划入第二区段；CCA3)第一区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为2级，第二区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为3级，保电用户内部的保电目标设备的重要性等级为1级。
作为推荐的实施例，将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置包括以下步骤：DB1)将保电车辆置入公路网随机位置，计算保电车辆与配型集合中每个保电目标设备之间的最短公路长度
Figure GDA0003417314580000046
,计算总和
Figure GDA0003417314580000047
g∈G，其中G为配型集合，kg为保电目标设备g的权重；DB2)取一正实数值作为控制参数T的初始值T0，计数N置为0；DB3)随机移动保电车辆，计算移动后总和M′的值与移动前总和M的值的差值ΔM，若ΔM<0，则接受移动后的位置作为新的保电车辆调度位置，并将N的值置为0，否则计算概率p，
Figure GDA0003417314580000051
取区间[0，1)内的随机值ε与p比较，若p>ε，则接受移动后的可移动节点位置作为新解并将N的值置为0，否则维持移动前的解并将N的值加1；DB4)若T>1则计算新的控制参数T的值T′，T′＝T-lnT；DB5)判断是否满足终止条件，终止条件为T≤1且N≥20，若不满足终止条件则将T′作为控制参数T的值重复步骤DB3-DB4，若满足终止条件则结束计算，将当前保电车辆的位置作为与配型集合距离最短的保电车辆调度位置。
作为推荐的实施例，保电目标设备g的权重kg与其型号额定功率、负载率、巡视占比和历史故障率有关，额定功率、负载率和历史故障率越大的保电目标设备g的权重kg越大，巡视占比越大的保电目标设备g的权重kg越小。作为可选，保电目标设备g的权重＝(额定功率/保电目标集合中的最大功率)*负载率*历史故障率*(1-巡视占比)+基本权重。基本权重用于保证保电目标设备具有基础的权重。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，
包括以下步骤：
A)导入电网拓扑结构，采用溯源法获得全部保电目标设备集合；
B)导入公路网，导入全部保电目标设备在公路网的位置；
C)导入保电车辆和所携带备品，构建所携带备品的配型集合；
D)将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置；
所述构建所携带备品的配型集合包括以下步骤：
CA1)将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级，重要性等级分为三级，保电目标设备等级越高表示保电目标设备越重要；
CA2)统计保电车辆所携带的全部备品型号，将型号包含在备品型号内的全部保电目标设备，以等于其重要性等级的次数重复纳入配型集合。
2.根据权利要求1所述的一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，
所述构建所携带备品的配型集合包括以下步骤：
CB1)将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级，重要性等级分为三级，保电目标设备等级越高表示保电目标设备越重要；
CB2)统计保电车辆所携带的全部备品型号，将型号包含在备品型号内和可替换型号包含在备品型号内的全部保电目标设备，以等于其重要性等级的次数重复纳入配型集合。
3.根据权利要求1所述的一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，
所述将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置包括以下步骤：
DA1)将保电车辆置入公路网随机位置，计算保电车辆与配型集合中每个保电目标设备之间的最短公路长度
Figure FDA0003417314570000011
计算总和
Figure FDA0003417314570000012
其中G为配型集合；
DA2)取一正实数值作为控制参数T的初始值T0，计数N置为0；
DA3)随机移动保电车辆，计算移动后总和M′的值与移动前总和M的值的差值ΔM，若ΔM<0，则接受移动后的位置作为新的保电车辆调度位置，并将N的值置为0，否则计算概率p，
Figure FDA0003417314570000013
取区间[0，1)内的随机值ε与p比较，若p>ε，则接受移动后的可移动节点位置作为新解并将N的值置为0，否则维持移动前的解并将N的值加1；
DA4)若T>1则计算新的控制参数T的值T′，T′＝T-lnT；
DA5)判断是否满足终止条件，终止条件为T≤1且N≥20，若不满足终止条件则将T′作为控制参数T的值重复步骤DA3-DA4，若满足终止条件则结束计算，将当前保电车辆的位置作为与配型集合距离最短的保电车辆调度位置。
4.根据权利要求3所述的一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，
所述计算保电车辆与保电目标设备g之间的最短公路长度
Figure FDA0003417314570000021
的方法为：依据公路网，穷举保电车辆到达保电目标设备g的全部路线并计算公路长度Lx，x∈X，其中X为全部路线的集合，取Lx的最小值作为保电车辆与保电目标设备g之间的最短公路长度
Figure FDA0003417314570000022
5.根据权利要求1或2所述的一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，
所述将全部保电目标设备按重要性划分重要性等级包括以下步骤：
CCA1)采用溯源法得出全部保电用户的配电线路；
CCA2)将配电线路划分为两个区段，仅连接一个保电用户的配电线路划入第一区段，连接两个或两个以上保电用户的配电线路划入第二区段；
CCA3)第一区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为2级，第二区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为3级，保电用户内部的保电目标设备的重要性等级为1级。
6.根据权利要求1所述的一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，
所述将保电车辆调度到与配型集合距离最短的位置包括以下步骤：
DB1)将保电车辆置入公路网随机位置，计算保电车辆与配型集合中每个保电目标设备之间的最短公路长度
Figure FDA0003417314570000023
计算总和
Figure FDA0003417314570000024
其中G为配型集合，kg为保电目标设备g的权重；
DB2)取一正实数值作为控制参数T的初始值T0，计数N置为0；
DB3)随机移动保电车辆，计算移动后总和M′的值与移动前总和M的值的差值ΔM，若ΔM<0，则接受移动后的位置作为新的保电车辆调度位置，并将N的值置为0，否则计算概率p，
Figure FDA0003417314570000025
取区间[0，1)内的随机值ε与p比较，若p>ε，则接受移动后的可移动节点位置作为新解并将N的值置为0，否则维持移动前的解并将N的值加1；
DB4)若T>1则计算新的控制参数T的值T′，T′＝T-ln T；
DB5)判断是否满足终止条件，终止条件为T≤1且N≥20，若不满足终止条件则将T′作为控制参数T的值重复步骤DB3-DB4，若满足终止条件则结束计算，将当前保电车辆的位置作为与配型集合距离最短的保电车辆调度位置。
7.根据权利要求6所述的一种携带备品的保电车辆优化调度方法，其特征在于，
所述保电目标设备g的权重kg与其型号额定功率、负载率、巡视占比和历史故障率有关，额定功率、负载率和历史故障率越大的保电目标设备g的权重kg越大，巡视占比越大的保电目标设备g的权重kg越小。
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