CN112465167A - 面向地区电网设备检修的智能决策管理系统及方法 - Google Patents

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徐希
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Abstract

本发明公开了面向地区电网设备检修的智能决策管理系统及方法，该系统包括：事前协调模块，用于执行：实现不同时间尺度检修计划的协调；事中运行模块，用于执行：实现可视化实施管控；事后评价模块，用于执行：实现全事项智能评价；所述事前协调模块与所述事中运行模块通讯连接，所述事中运行模块与所述事后评价模块通讯连接。本发明提出的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统及方法，对检修计划从申报、方式、审批、校核到发布的全过程提供智能化的辅助决策并进行综合的管理和优化，提高检修计划流转的效率，提升运行管理水平。

Description

面向地区电网设备检修的智能决策管理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种面向地区电网设备检修的智能决策管理系统及方法，属于电力系统调度自动化技术领域。
背景技术
设备检修是电力系统最常见的业务，涉及到计划、运方、调度等专业。各专业各自根据检修业务流程处理各自的业务，检修申报、运行方式、调度操作等与各个环节存在业务的互通,这些互通的业务在各自的系统中一般都有完善的管理规定,但是,业务重合部分的管理往往容易被忽视，而且由于各系统孤立，无法自动实现检修业务的闭环管理。
同时，电力市场化进程的不断深入以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应，需要预先精准定位停电用户，检修计划编制预连接多业务系统实现高效合理的方式安排及停电用户发布，提高运行检修标准化、流程化、自动化，提高供电企业供电服务水平。
检修全业务流程管理基于多维度数据提供的检修单信息，根据检修单提供的检修设备和检修时间安排合理的检修方式，分析检修前停电影响用户及负荷转移策略、检修过程中的设备停电状态、检修后运方恢复和电网风险情况，实现风险预警的发布和停电信息，以及对工作环节的评估，为今后的停电检修计划、申请办理提供建议支撑。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术存在的技术缺陷，解决上述技术问题，提出面向地区电网设备检修的智能决策管理系统及方法，对检修计划从申报、方式、审批、校核到发布的全过程提供智能化的辅助决策并进行综合的管理和优化，提高检修计划流转的效率，提升运行管理水平。该方法将检修计划按照业务流程分为事前、事中、事后三个阶段，其中事前主要实现不同时间尺度检修计划的协调，实现自动平衡、事中主要实现可视化实施管控、事后主要实现全事项(全过程)智能评价。
本发明具体采用如下技术方案：面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，包括：
事前协调模块，用于执行：实现不同时间尺度检修计划的协调；
事中运行模块，用于执行：实现可视化实施管控；
事后评价模块，用于执行：实现全事项智能评价；
所述事前协调模块与所述事中运行模块通讯连接，所述事中运行模块与所述事后评价模块通讯连接。
作为一种较佳的实施例，所述不同时间尺度检修计划的协调具体包括：基于各专业、各单位的年度、季度及月度检修计划的安排，评估检修方式下的电网运行状态，对不同时间尺度的检修计划进行分类的协调优化，对具有拓扑链接关系的设备进行整合。
作为一种较佳的实施例，所述年度检修计划包含对重复停电、检修关联、检修密度开展平衡；所述季度检修计划进行滚动录入及优化，优化原则同年度检修计划，筛查重复停电；所述月度检修计划按照重复停电、检修密度和检修窗口平衡原则进行优化，月度检修计划编制后，按照月度检修计划平衡原则以及保电要求进行优化。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体包括：获取日前检修计划的实施，检修设备负荷转移情况、安全措施合理性和落实情况，电网运行风险情况，并输出给所述事后评价模块。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：有功平衡分析，根据设备检修申报情况和设备台账信息对电网有功平衡情况进行分析，判断是否存在有功缺额，如有，则需适当调整电网发电计划或检修计划。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：N-1静态安全分析，根据检修计划和系统发电计划对电网进行基础潮流计算，判断检修执行期间是否会有功断面潮流越限的情况。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：薄弱运方分析，分析设备检修时容易出现薄弱运行方式，检修方式下薄弱点发生故障。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：在检修方式下，对预想故障集中的电网故障分别调用潮流计算、最优潮流计算、拓扑结构解析工具，进行全面的电量平衡分析、静态安全分析以及电网结构分析，计算预想故障下的各个严重程度指标，所述严重程度指标包括减供负荷大小、高危客户可靠性、变电站全停、电网解列、设备重载、电压越限，匹配应用地区的规则知识库，获取相应的确定性风险等级；如果N－1分析的结果显示有功潮流越限的情况，则采用负荷转移方法进行电网运行方式的调整，并在可视化界面上进行检修分析预警及预控。
作为一种较佳的实施例，所述事后管理模块用于实现对检修涉及所有事项和指标进行全过程评价，根据专业管理要求对工作环节进行评估，采用直观的可视化界面对计划执行率相关的同业对标指标进行展示。
本发明还提出面向地区电网设备检修的智能决策管理方法，包括如下步骤：
步骤SS1：事前协调步骤，用于实现不同时间尺度检修计划的协调，基于各专业、各单位的年度、季度及月度检修计划的安排，评估检修方式下的电网运行状态，对不同时间尺度的检修计划进行分类的协调优化，对具有拓扑链接关系的设备进行整合；
步骤SS2：事中运行步骤，用于执行：在检修方式下，对预想故障集中的电网故障分别调用潮流计算、最优潮流计算、拓扑结构解析工具，进行全面的电量平衡分析、静态安全分析以及电网结构分析，计算预想故障下的各个严重程度指标，所述严重程度指标包括减供负荷大小、高危客户可靠性、变电站全停、电网解列、设备重载、电压越限，匹配应用地区的规则知识库，获取相应的确定性风险等级；如果N－1分析的结果显示有功潮流越限的情况，则采用负荷转移方法进行电网运行方式的调整，并在可视化界面上进行检修分析预警及预控；
步骤SS3：事后评价步骤，用于执行：实现对检修涉及所有事项和指标进行全过程评价，根据专业管理要求对工作环节进行评估，采用直观的可视化界面对计划执行率相关的同业对标指标进行展示。
本发明所达到的有益效果：本发明提出面向地区电网设备检修的智能决策管理系统及方法对检修计划从申报、方式、审批、校核到发布的全过程提供智能化的辅助决策并进行综合的管理和优化，提高检修计划流转的效率，提升运行管理水平。该发明设计方案将检修计划按照业务流程分为事前、事中、事后三个阶段，其中事前主要实现不同时间尺度检修计划的协调，实现自动平衡、事中主要实现可视化实施管控、事后主要实现全事项(全过程)智能评价。本发明对生产和设备检修计划进行科学合理的优化和提升，建立检修业务流程优化方法与闭环管控机制，构建智能检修计划决策体系，变被动检修平衡为主动检修平衡，有效提升了电网可靠性。
附图说明
图1是本发明的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统的优选实施例的拓扑示意图；
图2是本发明的不同时间维度检修计划优化流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：如图1所示，本发明提出面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，包括：
事前协调模块，用于执行：实现不同时间尺度检修计划的协调；
事中运行模块，用于执行：实现可视化实施管控；
事后评价模块，用于执行：实现全事项智能评价；
所述事前协调模块与所述事中运行模块通讯连接，所述事中运行模块与所述事后评价模块通讯连接。
作为一种较佳的实施例，所述不同时间尺度检修计划的协调具体包括：基于各专业、各单位的年度、季度及月度检修计划的安排，评估检修方式下的电网运行状态，对不同时间尺度的检修计划进行分类的协调优化，对具有拓扑链接关系的设备进行整合。
作为一种较佳的实施例，所述年度检修计划包含对重复停电、检修关联、检修密度开展平衡；所述季度检修计划进行滚动录入及优化，优化原则同年度检修计划，筛查重复停电；所述月度检修计划按照重复停电、检修密度和检修窗口平衡原则进行优化，月度检修计划编制后，按照月度检修计划平衡原则以及保电要求进行优化。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体包括：获取日前检修计划的实施，检修设备负荷转移情况、安全措施合理性和落实情况，电网运行风险情况，并输出给所述事后评价模块。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：有功平衡分析，根据设备检修申报情况和设备台账信息对电网有功平衡情况进行分析，判断是否存在有功缺额，如有，则需适当调整电网发电计划或检修计划。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：N-1静态安全分析，根据检修计划和系统发电计划对电网进行基础潮流计算，判断检修执行期间是否会有功断面潮流越限的情况。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：薄弱运方分析，分析设备检修时容易出现薄弱运行方式，检修方式下薄弱点发生故障。
作为一种较佳的实施例，所述事中运行模块具体还包括：在检修方式下，对预想故障集中的电网故障分别调用潮流计算、最优潮流计算、拓扑结构解析工具，进行全面的电量平衡分析、静态安全分析以及电网结构分析，计算预想故障下的各个严重程度指标，所述严重程度指标包括减供负荷大小、高危客户可靠性、变电站全停、电网解列、设备重载、电压越限，匹配应用地区的规则知识库，获取相应的确定性风险等级；如果N－1分析的结果显示有功潮流越限的情况，则采用负荷转移方法进行电网运行方式的调整，并在可视化界面上进行检修分析预警及预控。
作为一种较佳的实施例，所述事后管理模块用于实现对检修涉及所有事项和指标进行全过程评价，根据专业管理要求对工作环节进行评估，采用直观的可视化界面对计划执行率相关的同业对标指标进行展示。
实施例2：本发明还提出面向地区电网设备检修的智能决策管理方法，包括如下步骤：
步骤SS1：事前协调步骤，用于实现不同时间尺度检修计划的协调，基于各专业、各单位的年度、季度及月度检修计划的安排，评估检修方式下的电网运行状态，对不同时间尺度的检修计划进行分类的协调优化，对具有拓扑链接关系的设备进行整合；
步骤SS2：事中运行步骤，用于执行：在检修方式下，对预想故障集中的电网故障分别调用潮流计算、最优潮流计算、拓扑结构解析工具，进行全面的电量平衡分析、静态安全分析以及电网结构分析，计算预想故障下的各个严重程度指标，所述严重程度指标包括减供负荷大小、高危客户可靠性、变电站全停、电网解列、设备重载、电压越限，匹配应用地区的规则知识库，获取相应的确定性风险等级；如果N－1分析的结果显示有功潮流越限的情况，则采用负荷转移方法进行电网运行方式的调整，并在可视化界面上进行检修分析预警及预控；
步骤SS3：事后评价步骤，用于执行：实现对检修涉及所有事项和指标进行全过程评价，根据专业管理要求对工作环节进行评估，采用直观的可视化界面对计划执行率相关的同业对标指标进行展示。
需要说明的是：(1)检修计划从申报、方式、审批、校核到发布的全过程，涉及到运检PMS系统、调度运行管理OMS系统，从上述两系统分别获取设备物理状态及检修申报信息，检修计划优化和安全校核功能都需要采用电网拓扑结构和运行参数，从调控系统获取，为尽可能地节省开发成本，避免重复劳动，系统在设计时整合现有PMS\OMS\D5000系统的数据提高服务重用性，降低数据冗余度，为系统的功能接入提供可扩展性。
(2)检修计划管理(事前)
1)年度检修计划平衡
各专业、单位“背靠背”提报各自平衡后的检修计划，系统对全部计划开展自动、智能平衡。年度检修计划重点对重复停电、检修关联、检修密度开展平衡。年度检修计划模块录入全部年度检修计划，系统按照“统筹大修技改、农网工程、市政工程、业扩工程、设备缺陷、检修预试等工作”，做到主配网、一二次设备、发输变电工作的优化配合；特殊时段不安排停电检修工作；(节假期保电、负荷高峰期)；较难停电设备的检修时间不安排在高负荷时段；不能同时停电设备的检修时间必须错开；并初步判断工期是否合理；是否满足重复停电要求；合理安排检修密度。
年度检修计划按照优化原则进行重新排序，合并后的检修计划项放到一起并用相同颜色标记；停电计划异常进行提醒；根据系统初步优化后的结果提示，进行人工干预，修改。确定最终的年度检修计划后，提交审核并按照给定模板转至季度检修计划。
2)季度检修计划平衡
季度检修计划进行滚动录入及优化，优化原则同年度检修计划，主要筛查重复停电。系统获取前两个月的停电情况(含计划、非计划、故障停运等情况，从调度技术支持系统或用电采集系统中获取)，分析是否为重复停电，是否存在频繁投诉风险。对停电次数超过两次的线路给出检修建议。
3)月度检修计划平衡
月度检修计划按照重复停电、检修密度和检修窗口平衡原则进行优化，具体流程是月度检修计划编制后，系统自动按照月度检修计划平衡原则以及保电要求进行优化，并同时进行以下分析：停电范围分析、风险等级分析、检修工期及倒闸操作时间合理性评估、负荷转移方案推送、设备缺陷提示、重要用户、敏感用户窗口期提示、对每日检修密度进行平衡。
将优化后的月度检修计划按照一定原则管理展示。提示是否重复停电、工期及停送电操作时间是否合理、是否含重要敏感用户(建立数据库)、工作量分配是否合理、设备缺陷提示等。
根据系统优化后的结果提示，进行人工干预，修改，形成最终的月度检修计划，按照给定模板导出成月度检修计划并发文。同时生成月度计划停电信息及月度电网风险预警，分别推送至供服系统和风险预警模块，如图2所示。
(3)检修计划校核(事中)
1)有功平衡分析。根据设备检修申报情况和设备台账信息对电网有功平衡情况进行分析，判断是否存在有功缺额，如有，则需适当调整电网发电计划或检修计划；
2)N－1静态安全分析。根据检修升划和系统发电计划对电网进行基础潮流计算，判断检修执行期间是否会有功断面(或线路、主变等重要输变电设备)潮流越限的情况。
3)薄弱运方分析。由于地区电网网架结构特点，设备检修时容易出现薄弱运行方式，检修方式下薄弱点发生故障，可能造成失电等严重的后果。
4)风险预控。在检修方式下，对预想故障集中的电网故障分别调用潮流计算、最优潮流计算、拓扑结构解析等工具,进行全面的电量平衡分析、静态安全分析以及电网结构分析,计算预想故障下的各个严重程度指标,包括减供负荷大小(比例)、高危客户可靠性、变电站(母线)全停、电网解列、设备(断面)重载、电压越限等,匹配应用地区的规则知识库,获取相应的确定性风险等级；如果N－1分析的结果显示有功潮流越限的情况，则采用负荷转移方法进行电网运行方式的调整，并在可视化界面上进行检修分析预警及预控。对由各种因素制约不可消除的薄弱点，则作为检修计划的特殊说明，要求运行人员加强对该风险点的管控。
(4)检修计划指标(事后)
计划执行情况及考核指标包括临时停电率、检修计划执行率、按期按完成率等指标直接影响到供电企业的同业对标水平，因此在电网实际运行过程中始终得到髙度关注，系统既然需要对检修计划及其管理流程进行统筹和优化，也需要采用直观的、友好的可视化界面对计划执行率等相关的同业对标指标进行展示，便于检修汁划编制、审批和发布等环节的技术人员都能及时掌握检修计划实现对检修涉及所有事项和指标进行全过程评价，针对性提出改进建议。
对公司内部各班组和兄弟单位同类检修，相似工作开展对比评估，重点对检修计划执行精准性、停送电及检修质效、停电时户数和带电作业开展情况、以及设备运行情况进行评估。
根据专业管理要求对工作环节进行评估，形成评估报告，为今后停电检修计划、申请办理提供建议支撑。
比对年度、季度、月度检修计划，评估运行单位统筹安排质效，对比停电计划完成率，检修计划按时完成率，检修计划执行合格率，重复停电率等；比对月度检修计划，根据检修申请书事项的变更情况，评估运行单位、施工单位前期准备质量；自动统计检修计划执行率、非计划停电管控率、重复停电率及按时送电率，并进行原因分析；统计分析当月检修工期合理性、停送电操作时间合理性、检修窗口期与用户投诉关联性等信息；统计当月及累计停电影响户数等信息。
设备检修的智能决策及管理方法，研究检修业务的关键环节、影响设备检修效率的制约因素和设备状态信息获取方法，对生产和设备检修计划进行科学合理的优化和提升，建立电网检修业务流程优化方法与闭环管控机制，构建智能检修计划决策体系，变被动检修平衡为主动检修平衡，有效提升电网可靠性，减少重复停电，降低售电损失，提升设备效能、电网效能和人员效率，提升客户满意度和企业社会形象。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，包括：
事前协调模块，用于执行：实现不同时间尺度检修计划的协调；
事中运行模块，用于执行：实现可视化实施管控；
事后评价模块，用于执行：实现全事项智能评价；
所述事前协调模块与所述事中运行模块通讯连接，所述事中运行模块与所述事后评价模块通讯连接。
2.根据权利要求1所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述不同时间尺度检修计划的协调具体包括：基于各专业、各单位的年度、季度及月度检修计划的安排，评估检修方式下的电网运行状态，对不同时间尺度的检修计划进行分类的协调优化，对具有拓扑链接关系的设备进行整合。
3.根据权利要求1所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述年度检修计划包含对重复停电、检修关联、检修密度开展平衡；所述季度检修计划进行滚动录入及优化，优化原则同年度检修计划，筛查重复停电；所述月度检修计划按照重复停电、检修密度和检修窗口平衡原则进行优化，月度检修计划编制后，按照月度检修计划平衡原则以及保电要求进行优化。
4.根据权利要求1所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述事中运行模块具体包括：获取日前检修计划的实施，检修设备负荷转移情况、安全措施合理性和落实情况，电网运行风险情况，并输出给所述事后评价模块。
5.根据权利要求4所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述事中运行模块具体还包括：有功平衡分析，根据设备检修申报情况和设备台账信息对电网有功平衡情况进行分析，判断是否存在有功缺额，如有，则需适当调整电网发电计划或检修计划。
6.根据权利要求4所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述事中运行模块具体还包括：N-1静态安全分析，根据检修计划和系统发电计划对电网进行基础潮流计算，判断检修执行期间是否会有功断面潮流越限的情况。
7.根据权利要求4所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述事中运行模块具体还包括：薄弱运方分析，分析设备检修时容易出现薄弱运行方式，检修方式下薄弱点发生故障。
8.根据权利要求4所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述事中运行模块具体还包括：在检修方式下，对预想故障集中的电网故障分别调用潮流计算、最优潮流计算、拓扑结构解析工具，进行全面的电量平衡分析、静态安全分析以及电网结构分析，计算预想故障下的各个严重程度指标，所述严重程度指标包括减供负荷大小、高危客户可靠性、变电站全停、电网解列、设备重载、电压越限，匹配应用地区的规则知识库，获取相应的确定性风险等级；如果N－1分析的结果显示有功潮流越限的情况，则采用负荷转移方法进行电网运行方式的调整，并在可视化界面上进行检修分析预警及预控。
9.根据权利要求1所述的面向地区电网设备检修的智能决策管理系统，其特征在于，所述事后管理模块用于实现对检修涉及所有事项和指标进行全过程评价，根据专业管理要求对工作环节进行评估，采用直观的可视化界面对计划执行率相关的同业对标指标进行展示。
10.面向地区电网设备检修的智能决策管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤SS1：事前协调步骤，用于实现不同时间尺度检修计划的协调，基于各专业、各单位的年度、季度及月度检修计划的安排，评估检修方式下的电网运行状态，对不同时间尺度的检修计划进行分类的协调优化，对具有拓扑链接关系的设备进行整合；
步骤SS2：事中运行步骤，用于执行：在检修方式下，对预想故障集中的电网故障分别调用潮流计算、最优潮流计算、拓扑结构解析工具，进行全面的电量平衡分析、静态安全分析以及电网结构分析，计算预想故障下的各个严重程度指标，所述严重程度指标包括减供负荷大小、高危客户可靠性、变电站全停、电网解列、设备重载、电压越限，匹配应用地区的规则知识库，获取相应的确定性风险等级；如果N－1分析的结果显示有功潮流越限的情况，则采用负荷转移方法进行电网运行方式的调整，并在可视化界面上进行检修分析预警及预控；步骤SS3：事后评价步骤，用于执行：实现对检修涉及所有事项和指标进行全过程评价，根据专业管理要求对工作环节进行评估，采用直观的可视化界面对计划执行率相关的同业对标指标进行展示。
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