CN114662799B - 一种输电线路检修计划优化方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路检修计划优化方法、装置、设备及存储介质,该方法包括:获取电网输电线路图中的线路潮流,基于所述线路潮流计算线路边权重值;基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集;将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果。本方法避免了分区割集中联络线路的同时检修,使得输电线路检修计划优化结果能够有助于减轻电网的阻塞程度。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路检修领域,具体涉及一种输电线路检修计划优化方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着社会的发展,构建以新能源为主体的新型电力系统,以风电、光伏为主的新能源将成为新增电能供应的主体,但由于新能源发电固有的强随机性、波动性和间歇性,大规模新能源接入电网后,电力系统的电力电量时空平衡难度将显著加大,保障不同时间尺度的电力供需平衡和新能源高水平消纳,关键在于提升新型电力系统灵活调节能力。高比例新能源接入电网的一个主要特点是新能源出力带有高不确定性,可能会导致潜在电网传输阻塞,影响新能源输送,不同线路或断面潮流的变化量各不相同,相应的传输阻塞风险也差异较大。
随着高比例新能源的发展,需要通过输电网进行大规模输送,而输电线路的检修可能会降低电网的输电裕度,可能会导致新能源无法有效输送而弃风弃光,因此需要掌握电网的阻塞情况来合理安排检修时间。但是新能源出力带有较大的不确定性,给电网带来了诸多不确定性,进而对检修计划编制带来困难。
为了应对上述问题,需要避免阻塞风险较高区域的输电线路同时检修,进而对输电线路的检修计划进行优化配置。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中新能源电力系统在检修计划过程中不能避免阻塞风险较高区域的输电线路同时检修而降低电网的输电裕度,导致新能源无法有效输送而弃风弃光的缺陷,从而提供一种输电线路检修计划优化方法、装置、设备及存储介质。
本发明实施例提供了一种输电线路检修计划优化方法,包括如下步骤:
获取电网输电线路图中的线路潮流,基于所述线路潮流计算线路边权重值;其中,线路潮流表示线路障碍对于电网潮流的影响;
基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集;
将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果。
可选地,所述基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集,包括:
基于所述电网输电线路图与所述线路边权重值构建等价树;
对所述等价树进行划分,直至子图的数量达到预设阈值;
将划分后的等价树映射至所述电网输电线路图中,生成所述分区割集。
可选地,所述基于所述电网输电线路图与所述线路边权重值构建等价树,包括如下步骤:
排序步骤:对所述电网输电线路图中的电网节点进行排序,生成不同排序编号的节点;
构建步骤:基于所述不同排序编号的节点,选取排序编号为1的节点为中心节点,其他节点为叶子节点,基于所述中心节点与所述叶子节点构建星型树;
计算步骤:选取所述叶子节点中的一个节点为起始节点,与所述起始节点相邻的节点为目的节点,当所述目的节点的编号大于所述起始节点的编号时,基于所述线路边权重值分别计算所述起始节点与所述目的节点之间的最大流与最小割;
判断步骤:对于每一个编号大于起始节点的任意节点,当所述任意节点与所述其他节点为相邻节点,且所述起始节点与所述任意节点属于同一割集时,则去除树中所述任意节点与所述中心节点之间的连接,增加所述任意节点与起始节点之间的连接;
生成步骤:所述其他节点重复计算步骤与判断步骤,基于预设迭代次数遍历所述其他节点,直至生成所述等价树。
可选地,所述将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果,包括:
基于所述检修意愿成本与检修状态构建所述检修计划优化模型;
将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,计算所述分区割集中各输电线路对应的检修时间;
基于所述分区割集与所述检修时间生成输电线路检修计划优化结果。
可选地,所述检修计划优化模型的表达式如下:
可选地,还包括:
以检修窗口期约束、图形分割的互斥约束、检修数量约束、工期时长约束、连续检修约束、避免N-1故障解列约束和割集越限风险约束为约束条件,对所述检修计划优化模型进行约束。
可选地,所述基于所述线路潮流计算线路边权重值,计算公式如下:
在本申请的第二个方面,还提出了一种输电线路检修计划优化装置,包括:
计算模块,用于获取电网输电线路图中的线路潮流,基于所述线路潮流计算线路边权重值;
分区模块,用于基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集;
生成模块,用于将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果。
可选地,所述分区模块,包括:
构建子模块,用于基于所述电网输电线路图与所述线路边权重值构建等价树;
划分子模块,用于对所述等价树进行划分,直至子图的数量达到预设阈值;
映射子模块,用于将划分后的等价树映射至所述电网输电线路图中,生成所述分区割集。
可选地,所述构建子模块,包括:
排序单元,用于对所述电网输电线路图中的电网节点进行排序,生成不同排序编号的节点;
第一构建单元,用于基于所述不同排序编号的节点,选取排序编号为1的节点为中心节点,其他节点为叶子节点,基于所述中心节点与所述叶子节点构建星型树;
计算单元,用于选取所述叶子节点中的一个节点为起始节点,与所述起始节点相邻的节点为目的节点,当所述目的节点的编号大于所述起始节点的编号时,基于所述线路边权重值分别计算所述起始节点与所述目的节点之间的最大流与最小割;
判断单元,用于对于每一个编号大于起始节点的任意节点,当所述任意节点与所述其他节点为相邻节点,且所述起始节点与所述任意节点属于同一割集时,则去除树中所述任意节点与所述中心节点之间的连接,增加所述任意节点与起始节点之间的连接;
生成单元,用于所述其他节点依次重复计算单元与判断单元中相应的步骤,基于预设迭代次数遍历所述其他节点,直至生成所述等价树。
可选地,所述生成模块,包括:
第二构建子模块,用于基于所述检修意愿成本与检修状态构建所述检修计划优化模型;
计算子模块,用于将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,计算所述分区割集中各输电线路对应的检修时间;
生成子模块,用于基于所述分区割集与所述检修时间生成输电线路检修计划优化结果。
可选地,所述检修计划优化模型的表达式如下:
可选地,以检修窗口期约束、图形分割的互斥约束、检修数量约束、工期时长约束、连续检修约束、避免N-1故障解列约束和割集越限风险约束为约束条件,对所述检修计划优化模型进行约束。
可选地,所述计算模块中的所述基于所述线路潮流计算线路边权重值,计算公式如下:
在本申请的第三个方面,还提出了一种计算机设备,包括处理器和存储器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序,所述处理器被配置用于调用所述计算机程序,执行上述第一方面的方法。
在本申请的第四个方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现上述第一方面的方法。
本发明技术方案,具有如下优点:
本发明提供的一种输电线路检修计划优化方法,通过线路潮流的概率分布特点,计算线路边权重值,进而将电网输电线路图进行动态分区,生成分区割集,能够自动识别电网中的阻塞分区及其割集线路,并通过检修计划优化模型避免了分区割集中联络线路的同时检修,实现了对输电线路检修计划的优化配置,减低按照检修计划进行检修所导致各个分区间发生阻塞的可能性,使得输电线路检修计划优化结果能够有助于减轻电网的阻塞程度。
2、通过设置新能源波动的割集越限风险约束,减小了新能源受到线路传输容量的限制无法从分区内往外输送的风险,能够有效提高电网的新能源消纳水平。
3、通过设置避免N-1故障解列约束,保证了割集线路检修后的N-1电网安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中一种输电线路检修计划优化方法的流程图;
图2为本发明实施例1中步骤S102的流程图;
图3为本发明实施例1中步骤S1021的流程图;
图4为本发明实施例1中步骤S103的流程图;
图5为本发明实施例1中电网按照线路阻塞情况划分区域的示意图;
图6为本发明实施例1中日平均新能源功率预测示意图;
图7为本发明实施例2中一种输电线路检修计划优化装置的原理框图;
图8为本发明实施例2中处理模块72的一个具体示例的原理框图;
图9为本发明实施例2中生成模块721的原理框图;
图10为本发明实施例2中第二编码子模块73的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种输电线路检修计划优化方法,如图1所示,包括如下步骤:
S101、获取电网输电线路图中的线路潮流,基于所述线路潮流计算线路边权重值。
具体的,电力系统在运行时,在电源电势激励作用下,电流或功率从电源通过系统各元件流入负荷,分布于电力网各处,将上述过程称为线路潮流。
进一步地,基于上述线路潮流计算线路边权重值,计算公式如下:
进一步地,设电网中的各个新能源机组i在t时刻的功率预测误差满足均值为0,方
差为的正态分布,则线路的功率误差,即线路的潮流满足均值(线路的基态潮流)
为,方差为的正态分布,其中,方差的计算公式如下所示:
S102、基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集。
S103、将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果。
上述一种输电线路检修计划优化方法,通过线路潮流的概率分布特点,计算线路边权重值,进而将电网输电线路图进行动态分区,生成分区割集,能够自动识别电网中的阻塞分区及其割集线路,并通过检修计划优化模型避免了分区割集中联络线路的同时检修,实现了对输电线路检修计划的优化配置,减低按照检修计划进行检修所导致各个分区间发生阻塞的可能性,使得输电线路检修计划优化结果能够有助于减轻电网的阻塞程度。
优选地,如图2所示,步骤S102中所述基于上述线路边权重值,利用预设算法对上述电网输电线路图进行分区,生成分区割集,包括:
S1021、基于上述电网输电线路图与上述线路边权重值构建等价树。
S1022、对上述等价树进行划分,直至子图的数量达到预设阈值。
具体的,设a(即预设阈值)为需要划分区域数量的最大值,获得最小割树,树上各边的权值均是2个结点间的最小割值,将线路边权重值按照由小到大的顺序依次去边,直到子图的数量达到a(去除a-1条割边)。
S1023、将划分后的等价树映射至上述电网输电线路图中,生成上述分区割集。
具体的,将划分后的最小割树映射回电网输电线路图,即得到a个最优区域。
优选地,如图3所示,步骤S1021中上述基于上述电网输电线路图与上述线路边权重值构建等价树,包括:
S10211、排序步骤:对上述电网输电线路图中的电网节点进行排序,生成不同排序编号的节点。
其中,任意对所有电网节点按照从1~N排序,N为节点总数。
S10212、构建步骤:基于上述不同排序编号的节点,选取排序编号为1的节点为中心节点,其他节点为叶子节点,基于上述中心节点与上述叶子节点构建星型树。
具体的,创建一棵星型树,节点1为中心节点,其他节点为叶子节点。
S10213、计算步骤:选取上述叶子节点中的一个节点为起始节点,与上述起始节点相邻的节点为目的节点,当上述目的节点的编号大于上述起始节点的编号时,基于上述线路边权重值分别计算上述起始节点与上述目的节点之间的最大流与最小割。
具体的,选择节点号s=k+1作为起始节点,其在电网中相邻的节点为目的节点r,当r大于s时,通过各线路的线路边权重值值ω lt 计算s与r之间的最大流和最小割。
S10214、判断步骤:对于每一个编号大于起始节点的任意节点,当上述任意节点与上述其他节点为相邻节点,且上述起始节点与上述任意节点属于同一割集时,则去除树中上述任意节点与上述中心节点之间的连接,增加上述任意节点与起始节点之间的连接。
具体的,对于每一个编号大于s的节点i,如果在电网中s与i是相邻节点,且i与s在同一割集中,则去除树中i与节点1的连接,增加i与s的连接,设置k=k+1。
S10215、生成步骤:上述其他节点重复计算步骤与判断步骤,基于预设迭代次数遍历上述其他节点,直至生成上述等价树。
具体的,设迭代次数k=1,重复做重复计算步骤与判断步骤,k=N-1时结束。
优选地,如图4所示,步骤S103中上述将上述分区割集输入检修计划优化模型中,生成上述分区割集对应的检修时间,基于上述分区割集与上述检修时间生成输电线路检修计划优化结果,包括:
S1031、基于上述检修意愿成本与检修状态构建上述检修计划优化模型。
其中,在区域电网高电压等级输电线路的停电检修计划编制中,线路检修主要由各省的检修部门负责实施,各省检修部门会申报初始检修计划,希望线路在上报区间内被安排检修,区域电网应考虑线路的初始检修意愿,尽量满足检修申报需求。
进一步地,检修计划优化模型的表达式如下:
进一步地,以检修窗口期约束、图形分割的互斥约束、检修数量约束、工期时长约束、连续检修约束、避免N-1故障解列约束和割集越限风险约束为约束条件,对上述检修计划优化模型进行约束,上述约束条件如下:
(1)检修窗口期约束:
电网检修部门会制定适合线路停电检修的时间段,线路的检修时间应满足检修窗口期约束,检修窗口期约束如下所示:
(2)图形分割的互斥约束:
为保障电网传输能力,分区之间的割集线路应避免同停检修,则互斥约束如下所示:
(3)检修数量约束:
在某些特殊时段如夏季负荷高峰期,需要控制同一时段的总检修数量,降低系统运行风险,如式所示。
式中,K t,max表示t日停电检修线路数量上限。
(4)工期时长约束
上式中,D i 表示线路i的工期。
(5)连续检修约束:
对线路的检修时间连续,为此增加两个连续变量g i,t 、h i,t ,如果线路i在t时刻从运行变为检修,g i,t 为1,h i,t 为0;如果线路i在t时刻从检修变为运行,g i,t 为0,h i,t 为1,并且两个连续变量g i,t 、h i,t 满足下式:
(6)避免N-1故障解列约束:
考虑N-1故障(电网中一定范围内,对某类设备或某类部件而言,当只能允许其中1件发生故障时才不至于影响向用户或下级电网供电),割集的在运线路数不能少于2条,否则当发生故障时,会造成系统解列,因此对于割集s,其避免N-1故障解列约束为:
(7)割集越限风险约束:
考虑新能源功率预测误差后,时刻t的线路割集功率实际值为:
令割集越限函数为:
上式中,α表示割集越限函数的阈值。
上式中,R表示实数域。
条件风险价值CVaR为:
在检修计划优化模型中增加割集越限风险约束:
式中,η表示越限条件风险的阈值。
S1032、将上述分区割集输入检修计划优化模型中,计算上述分区割集中各输电线路对应的检修时间。
S1033、基于上述分区割集与所述检修时间生成输电线路检修计划优化结果。
具体的,采用成熟的数学优化软件(如SCIP)或数学优化求解器对检修计划优化模型进行求解,生成分区割集中各输电线路对应的检修时间。
本实施例中,检修计划编制较少考虑线路N-1故障和新能源输送,而高比例新能源接入电网的一个主要特点是新能源出力带有高不确定性,可能会导致潜在电网传输阻塞,影响新能源输送,并且不同线路或断面潮流的变化量各不相同,相应的传输阻塞风险也差异较大;针对大规模新能源接入的不确定性对电网调度和运行安全的影响,通过对目标函数设置约束条件,解决了检修计划对N-1电网安全和新能源输送的影响问题,避免了分区之间联络线路的同时检修,减低检修计划导致各个分区间发生阻塞的可能性,并且,通过设置新能源波动的割集越限风险约束,减小了新能源受到线路传输容量的限制无法从分区内往外输送的风险,能够有效提高电网的新能源消纳水平。
下面通过一个具体的实施例来说明割集越限风险约束的必要性。
如图5所示,电网按照线路阻塞情况分为区域A、B、C,区域A有新能源机组,新能源预测误差满足方差为新能源预测出力10%的正态分布;
对应的检修模型中考虑割集s线路1、2、3、4四条线路不能同时检修三条或四条,否则在运线路会只剩1条,如果其发生故障,则区域1解列;
进而,考虑2种方案:方案1,未考虑新能源波动导致的割集线路越限;方案2,采用上述检修计划优化模型,考虑新能源波动导致的割集线路越限;
分别计算2种方案相应的新能源风险弃电量,如下表所示:
如图6所示,支路检修导致新能源弃电量增加的原因是:检修导致割集断面输送能力下降,新能源波动时无法消纳;线路1、2、3、4是割集断面组成成员,其检修会导致断面输送能力下降,为控制断面功率,在构建检修计划优化模型时,需考虑能源波动导致的割集线路越限。
实施例2
本施例提供一种输电线路检修计划优化装置,如图7所示,包括:
计算模块71,用于获取电网输电线路图中的线路潮流,基于上述线路潮流计算线路边权重值。
具体的,基于上述线路潮流计算线路边权重值,计算公式如下:
进一步地,设电网中的各个新能源机组i在t时刻的功率预测误差满足均值为0,方
差为的正态分布,则线路的功率误差,即线路的潮流满足均值(线路的基态潮流)
为,方差为的正态分布,其中,方差的计算公式如下所示:
分区模块72,用于基于上述线路边权重值对上述电网输电线路图进行分区,生成分区割集。
生成模块73,用于将上述分区割集输入检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果。
上述一种输电线路检修计划优化方法,通过线路潮流的概率分布特点,计算线路边权重值,进而将电网输电线路图进行动态分区,生成分区割集,能够自动识别电网中的阻塞分区及其割集线路,并通过检修计划优化模型避免了分区割集中联络线路的同时检修,实现了对输电线路检修计划的优化配置,减低按照检修计划进行检修所导致各个分区间发生阻塞的可能性,使得输电线路检修计划优化结果能够有助于减轻电网的阻塞程度。
优选地,如图8所示,上述分区模块72,包括:
第一构建子模块721,用于基于上述电网输电线路图与上述线路边权重值构建等价树。
划分子模块722,用于对上述等价树进行划分,直至子图的数量达到预设阈值。
具体的,设a(即预设阈值)为需要划分区域数量的最大值,获得最小割树,树上各边的权值均是2个结点间的最小割值,将线路边权重值按照由小到大的顺序依次去边,直到子图的数量达到a(去除a-1条割边)。
映射子模块723,用于将划分后的等价树映射至上述电网输电线路图中,生成上述分区割集。
具体的,将划分后的最小割树映射回电网输电线路图,即得到a个最优区域。
优选地,如图9所示,上述构建子模块721,包括:
排序单元7211,用于对上述电网输电线路图中的电网节点进行排序,生成不同排序编号的节点。
其中,任意对所有电网节点按照从1~N排序,N为节点总数。
构建单元7212,用于基于上述不同排序编号的节点,选取排序编号为1的节点为中心节点,其他节点为叶子节点,基于上述中心节点与上述叶子节点构建星型树。
具体的,创建一棵星型树,节点1为中心节点,其他节点为叶子节点。
计算单元7213,用于选取上述叶子节点中的一个节点为起始节点,与上述起始节点相邻的节点为目的节点,当上述目的节点的编号大于上述起始节点的编号时,基于上述线路边权重值分别计算上述起始节点与上述目的节点之间的最大流与最小割。
具体的,选择节点号s=k+1作为起始节点,其在电网中相邻的节点为目的节点r,当r大于s时,通过各线路的线路边权重值值ω lt 计算s与r之间的最大流和最小割。
判断单元7214,用于对于每一个编号大于起始节点的任意节点,当上述任意节点与上述其他节点为相邻节点,且上述起始节点与上述任意节点属于同一割集时,则去除树中上述任意节点与上述中心节点之间的连接,增加上述任意节点与起始节点之间的连接。
具体的,对于每一个编号大于s的节点i,如果在电网中s与i是相邻节点,且i与s在同一割集中,则去除树中i与节点1的连接,增加i与s的连接,设置k=k+1。
生成单元7215,用于上述其他节点依次重复计算单元与判断单元中相应的步骤,基于预设迭代次数遍历上述其他节点,直至生成上述等价树。
具体的,设迭代次数k=1,重复做重复计算步骤与判断步骤,k=N-1时结束。
优选地,如图10所示,上述生成模块73,包括:
第二构建子模块731,用于基于上述检修意愿成本与检修状态构建上述检修计划优化模型。
其中,在区域电网高电压等级输电线路的停电检修计划编制中,线路检修主要由各省的检修部门负责实施,各省检修部门会申报初始检修计划,希望线路在上报区间内被安排检修,区域电网应考虑线路的初始检修意愿,尽量满足检修申报需求。
进一步地,检修计划优化模型的表达式如下:
进一步地,还包括:以检修窗口期约束、图形分割的互斥约束、检修数量约束、工期时长约束、连续检修约束、避免N-1故障解列约束和割集越限风险约束为约束条件,对上述检修计划优化模型进行约束,上述约束条件如下:
(1)检修窗口期约束:
电网检修部门会制定适合线路停电检修的时间段,线路的检修时间应满足检修窗口期约束,检修窗口期约束如下所示:
(2)图形分割的互斥约束:
为保障电网传输能力,分区之间的割集线路应避免同停检修,则互斥约束如下所示:
(3)检修数量约束:
在某些特殊时段如夏季负荷高峰期,需要控制同一时段的总检修数量,降低系统运行风险,如式所示。
式中,K t,max表示t日停电检修线路数量上限。
(4)工期时长约束
上式中,D i 表示线路i的工期。
(5)连续检修约束:
对线路的检修时间连续,为此增加两个连续变量g i,t 、h i,t ,如果线路i在t时刻从运行变为检修,g i,t 为1,h i,t 为0;如果线路i在t时刻从检修变为运行,g i,t 为0,h i,t 为1,并且两个连续变量g i,t 、h i,t 满足下式:
(6)避免N-1故障解列约束:
考虑N-1故障(电网中一定范围内,对某类设备或某类部件而言,当只能允许其中1件发生故障时才不至于影响向用户或下级电网供电),割集的在运线路数不能少于2条,否则当发生故障时,会造成系统解列,因此对于割集s,其避免N-1故障解列约束为:
(7)割集越限风险约束:
考虑新能源功率预测误差后,时刻t的线路割集功率实际值为:
令割集越限函数为:
上式中,α表示割集越限函数的阈值。
上式中,R表示实数域。
条件风险价值CVaR为:
在检修计划优化模型中增加割集越限风险约束:
式中,η表示越限条件风险的阈值。
计算子模块732,用于将上述分区割集输入检修计划优化模型中,计算上述分区割集中各输电线路对应的检修时间;
生成子模块733,用于基于上述分区割集与上述检修时间生成输电线路检修计划优化结果。
具体的,采用成熟的数学优化软件(如SCIP)或数学优化求解器进行对检修计划优化模型进行求解,生成分区割集中各输电线路的检修时间,基于分区割集与检修时间生成输电线路检修计划优化结果。
实施例3
本施例提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,处理器用于读取存储器中存储的指令,以执行上述任意方法实施例中的一种输电线路检修计划优化方法。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明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,本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
实施例4
本实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种输电线路检修计划优化方法。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种输电线路检修计划优化方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取电网输电线路图中的线路潮流,基于所述线路潮流计算线路边权重值;
基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集;
将所述分区割集输入检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果;
所述基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集,包括:
基于所述电网输电线路图与所述线路边权重值构建等价树;
对所述等价树进行划分,直至子图的数量达到预设阈值;
将划分后的等价树映射至所述电网输电线路图中,生成所述分区割集;
所述基于所述电网输电线路图与所述线路边权重值构建等价树包括:
排序步骤:对所述电网输电线路图中的电网节点进行排序,生成不同排序编号的节点;
构建步骤:基于所述不同排序编号的节点,选取排序编号为1的节点为中心节点,其他节点为叶子节点,基于所述中心节点与所述叶子节点构建星型树;
计算步骤:选取所述叶子节点中的一个节点为起始节点,与所述起始节点相邻的节点为目的节点,当所述目的节点的编号大于所述起始节点的编号时,基于所述线路边权重值分别计算所述起始节点与所述目的节点之间的最大流与最小割;
判断步骤:对于每一个编号大于起始节点的任意节点,当所述任意节点与所述其他节点为相邻节点,且所述起始节点与所述任意节点属于同一割集时,则去除树中所述任意节点与所述中心节点之间的连接,增加所述任意节点与起始节点之间的连接;
生成步骤:所述其他节点重复计算步骤与判断步骤,基于预设迭代次数遍历所述其他节点,直至生成所述等价树。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路检修计划优化方法,其特征在于,所述将所述分区割集输入检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果,包括:
基于检修意愿成本与检修状态构建所述检修计划优化模型;
将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,计算所述分区割集中各输电线路对应的检修时间;
基于所述分区割集与所述检修时间生成输电线路检修计划优化结果。
4.根据权利要求2所述的一种输电线路检修计划优化方法,其特征在于,还包括:
以检修窗口期约束、图形分割的互斥约束、检修数量约束、工期时长约束、连续检修约束、避免N-1故障解列约束和割集越限风险约束为约束条件,对所述检修计划优化模型进行约束。
6.一种输电线路检修计划优化装置,其特征在于,包括:
计算模块,用于获取电网输电线路图中的线路潮流,基于所述线路潮流计算线路边权重值;
分区模块,用于基于所述线路边权重值对所述电网输电线路图进行分区,生成分区割集;
生成模块,用于将所述分区割集输入所述检修计划优化模型中,生成输电线路检修计划优化结果;
所述分区模块,包括:
构建子模块,用于基于所述电网输电线路图与所述线路边权重值构建等价树;
划分子模块,用于对所述等价树进行划分,直至子图的数量达到预设阈值;
映射子模块,用于将划分后的等价树映射至所述电网输电线路图中,生成所述分区割集;
所述构建子模块,包括:
排序单元,用于对所述电网输电线路图中的电网节点进行排序,生成不同排序编号的节点;
第一构建单元,用于基于所述不同排序编号的节点,选取排序编号为1的节点为中心节点,其他节点为叶子节点,基于所述中心节点与所述叶子节点构建星型树;
计算单元,用于选取所述叶子节点中的一个节点为起始节点,与所述起始节点相邻的节点为目的节点,当所述目的节点的编号大于所述起始节点的编号时,基于所述线路边权重值分别计算所述起始节点与所述目的节点之间的最大流与最小割;
判断单元,用于对于每一个编号大于起始节点的任意节点,当所述任意节点与所述其他节点为相邻节点,且所述起始节点与所述任意节点属于同一割集时,则去除树中所述任意节点与所述中心节点之间的连接,增加所述任意节点与起始节点之间的连接;
生成单元,用于所述其他节点依次重复计算单元与判断单元中相应的步骤,基于预设迭代次数遍历所述其他节点,直至生成所述等价树。
7.一种计算机设备,其特征在于,包括处理器和存储器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器被配置用于调用所述计算机程序,执行如权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。
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