CN206294207U - 基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，包括通过数据传输端连接的系统基础模块和业务功能模块，所述系统基础模块包括系统主机以及分别与所述系统主机连接的网络数据库、浏览端，所述业务功能模块包括分别与所述系统主机连接的数据采集端和网络服务器。本实用新型从影响停电计划编制质量的优化技术、电网网架结构、资源配置和电网运行方式变化及调整方面，形成电网停电综合管理与辅助分析决策方案，为电网停电计划的高效编制，提供强有力的辅助技术。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网系统结构建设技术领域，更具体地说是基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台。
背景技术
随着我国工业化、城镇化的深入推进，国民经济平稳较快发展带动电力需求持续增长。“十三五”期间，国家电网公司系统将在2017年建成“四交五直”特高压工程，2019年建成“五交八直”特高压工程，2020年建成“三华”同步电网，形成东北、西北、西南三送端电网和“三华”一受端电网的四个同步电网格局，特高压电网规模呈爆发式增长。期间，随着区域性的电网技术改造、扩容、市政临时用电等多元化的动态需求与现行的电网设备定期检修、状态检修等的结合，不可避免的造成电网停电。因此，为了确保电网能够合理扩容与顺利运行，提高电网供电可靠性和供电能力，采取有计划的停电，是保证基建、大修技改项目的正常实施，提高设备健康水平和保证电网安全稳定运行的必要措施。
目前，多数电力公司已在生产管理系统中建立并应用了停电计划流程管理模块，但停电计划的安排主要还是依靠人工编制，难以对各方面信息进行整合和集成，难以平衡停电时段电网运行的安全性和用户供电的可靠性，难以实现停电计划的优化安排，以保证计划安排的合理性和科学性。另外，计划编制人员的专业技术能力、工作经验等专业素养以及工作的责任心直接关系到停电计划编制质量的优劣。停电计划安排涉及多个业务部门的协同工作，需多次开会讨论，繁琐编排和反复调整会束缚大量的人力资源，耗费较多的时间，工作量繁重，效率低下。
申请号为201510925157.X的专利公开了一种智能配电网规划大数据管控系统及方法，包括：数据层构建全局电网规划平台；建立包含电网设备、图形标准以及电网运行信息的基础数据字典；应用层对设定区域内电网设备及电网运行状态进行统计分析及实时负荷实测分析；实现电网负荷数据图表的自动填报、规划数据智能运算、规划数据智能校核、规划数据智能统计及汇总；业务层对规划电网方案进行评选；展示层对规划设计成果的集中展示、共享和信息发布。该发明以基础地理信息、电网空间和属性专题信息及电网运行实时信息等多源海量数据为核心，有效整合系统内规划设计数据资源，建立电网规划设计综合信息平台，夯实电网规划设计信息化基础。
申请号为201510695185.7的专利属于信息技术领域，公开了一种基于大数据的电网信息运维主动预警方法体系包括状态预警、阈值预警、快变预警、趋势预警、评价预警和关联预警，实现了信息运维主动预警方法与信息运维体系的有效结合；实现大数据技术在电网信息运维领域的推广应用，基于大数据技术，实现了信息运维数据的高效统计分析、挖掘分析和实时流处理，有效挖掘数据价值，实现主动预警，提升信息运维的效率。
基于上述，各电网公司亟需对停电计划综合管理系统的组织构架、内部功能及其应用进行研究，进而能够建立满足电网要求的停电计划优化平台。
实用新型内容
本实用新型主要解决的问题在于提供一种基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，从影响停电计划编制质量的优化技术、电网网架结构、资源配置和电网运行方式变化及调整方面，形成电网停电综合管理与辅助分析决策方案，为电网停电计划的高效编制，提供强有力的辅助技术。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，包括通过数据传输端连接的系统基础模块和业务功能模块，所述系统基础模块包括系统主机以及分别与所述系统主机连接的网络数据库、浏览端，所述业务功能模块包括分别与所述系统主机连接的数据采集端和网络服务器。
进一步地，所述系统主机包括可进行数据分析操作的COM主机与Java主机。
进一步地，所述数据采集端包括多功能电能监测表以及手持式数据采集设备；所述手持式数据采集设备包含智能手机和平板电脑设备，用于提供多种用户接口和服务渠道。
进一步地，所述数据传输端包括多路接口和无线传输通道，所述无线传输通道与所述数据采集端连接。
进一步地，所述多路接口分别连接电网GIS系统、配电监测系统和负荷调度系统。
进一步地，所述浏览端包括人机交互模块、液晶显示屏及电力信号监测装置。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型系统平台包括系统基础模块和业务功能模块，其中，系统基础模块主要实现基础管理、系统设置、流程管理和数据库管理；业务功能模块包括三年停电计划管理、专家库管理、停电计划智能优化、停电计划分析评估和统计报表管理。网络数据库中存储可供调阅的专家库和三年停电计划表，并与系统主机进行匹配，进行停电计划分析评估，并生成统计报表管理。
2、本实用新型建立了交互式多约束条件优化模式，将运行检修专家库与决策者主观偏好融为一体，量化决策者偏好信息，利用决策者的偏好信息引导搜索寻优过程，辅助检修人员选择满足其决策偏好的最优解，实现电网停电计划的优化。
3、本实用新型通过网络数据库和数据采集端的信息整合，建立运行检修专家库，包括专家经验、电网实际运行方式改变情况、下发的临时性通知及运行方式要求、互斥线路等方面信息。在停电计划编制的不同阶段，依据专家库规则对停电计划进行警示，使优化结果更加体现实际应用性和科学性。
4、本实用新型的系统主机可以在在检修专家库、检修知识库和优化方法库的基础上，将报表操作与设备检修信息相关联，实现集报表操作、优化分析、图形展示为一体的电网停电计划编制辅助决策方案。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的内容做进一步的说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的功能示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。
基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，包括通过数据传输端3连接的系统基础模块1和业务功能模块2，系统基础模块1包括系统主机4以及分别与系统主机4连接的网络数据库5、浏览端6，业务功能模块2包括分别与系统主机4连接的数据采集端7和网络服务器8。
系统主机包括可进行数据分析操作的COM主机与Java主机。数据采集端包括多功能电能监测表以及手持式数据采集设备；手持式数据采集设备包含智能手机和平板电脑设备，用于提供多种用户接口和服务渠道。数据传输端包括多路接口和无线传输通道，无线传输通道与数据采集端连接。多路接口分别连接电网GIS系统、配电监测系统和负荷调度系统，可以将电网停电相关信息数据有效记录为专家库数据存储层，提供通用数据存储服务,并提供基于标准的通用数据交换, 实现信息互联和信息访问，采用专家系统和神经网络相结合的复合式专家系统来建立设备的状态分析模型，对电网进行状态评价。浏览端包括人机交互模块、液晶显示屏及电力信号监测装置。
从平台实现功能上分析，系统基础模块主要实现基础管理、系统设置、流程管理和数据库管理；业务功能模块包括三年停电计划管理、专家库管理、停电计划智能优化、停电计划分析评估和统计报表管理。网络数据库中存储可供调阅的专家库和三年停电计划表，并与系统主机进行匹配，进行停电计划分析评估，并生成统计报表管理。
三年停电计划管理主要包括三年停电计划的启动、编制、汇总、滚动和查询。系统根据不同角色赋予了不同的功能，并将计划启动、编制、地调部门主管审核、上报和省公司计划专责审核编入停电计划申请流程中。通过流程生成停电计划后，省公司计划专责则可以进行计划汇总、滚动和查询。专家库管理主要包括专家库规则的添加修改、审批、查询和讨论。执行角色是省公司计划专责和管理员，主要是进行专家库规则的编写制定，具体应用分布在停电计划编制和智能优化部分。停电计划智能优化包括停电计划优化、重复停电管理、停电计划合并、停电计划排程表和停电计划季度统计。停电计划优化在计划汇总之后进行，除了通过三种配置得到的优化告警信息外，还增加了专家库规则应用和相同调整开始工作时间计划列表。另外，停电计划合并功能实现停电计划的自动合并。统计报表管理模块同样包括以报表形式罗列结果，并含有查询、打印报表以及报表导出功能。
基础管理模块主要负责基础数据的建立和管理。系统设置模块主要负责系统用户、角色和其工作单位的管理。电力信号监测装置可以检测到平台中出现的信息紊乱及电子信号紊乱，从而发出异常指令，快速终止当前操作，达到保护目的。网络数据库能够有效接入或集成历史或在线数据、诊断数据、试验数据、缺陷信息、运行信息等，提高了对数据的处理能力，增强了数据的完整性和规范性。
在具体实施时，本平台为提供电网停电计划实用优化方案而服务，即以停电损失负荷最小和工作量分布方差最小作为优化目标，考虑停电时间约束、不可变更约束、同时约束、互斥约束、安全性约束等停电规则约束，并采用优化算法进行优化计算，即可得到电网停电计划实用优化方案。实用化电网停电计划优化算法的流程如下：（1）读入待检修的设备信息、约束条件以及参数信息；（2）根据检修时间约束，整理出到期需要检修的设备；（3）对需要检修的设备进行同时检修约束、互斥检修约束、顺序检修约束和不可变更约束等规则的判断，形成检修有效变量集；（4）初始化粒子种群，设置粒子群算法中相关参数，对检修计划优化编制问题，其优化的自变量为每个检修平台的开始时间，优化目标函数为适应值函数；（5）按照速度位移公式，更新粒子的位置和速度；（6）满足约束条件，则停止搜索，输出最优方案。
某电力公司实施本平台方案后，可以得出总体效益性能指标，1）申报的停电计划整体执行率得到较大提升，从往年的95%提升到98.3%，增加3.3个百分点；基建进度完成率为98%，比往年增加6个百分点；大修技改平台完成率达到100%；设备消缺、预试定检平台完成率达到100%；通过辅助决策系统的使用，停电次数明显降低，2016年1月至10月，停电次数减少32次。2）在停电计划申报、审批、执行过程中，使用电网停电计划优化辅助决策系统，对电网网架结构、电网运行专家库、电网负荷预测及安全校验的深度应用，有效提升了对电网停电计划的管理水平。具体体现在，截止目前我省供电可靠率达到99.98%以上，用户年平均停电时间<2.5小时；重要城市中心地区达到了99.99%以上，用户年平均停电时间<33分钟。3）电力公司综合线损率为8.12%，低于年度计划指标0.32个百分点；综合电压合格率完成值为99.356%，同比上升0.52个百分点，优于年度计划值0.414个百分点；城市居民端电压合格率完成值为99.589%，同比提高0.39个百分点，优于年度计划值0.465个百分点；2016年1月至10月，同比增加供电量1245万千瓦时，增加经济收入进百万元。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本领域的一般技术人员将认识到，使用本实用新型的方案还可以实现许多可选的实施例。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，其特征在于：包括通过数据传输端连接的系统基础模块和业务功能模块，所述系统基础模块包括系统主机以及分别与所述系统主机连接的网络数据库、浏览端，所述业务功能模块包括分别与所述系统主机连接的数据采集端和网络服务器。
2.如权利要求1所述的基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，其特征在于：所述系统主机包括可进行数据分析操作的COM主机与Java主机。
3.如权利要求1所述的基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，其特征在于：所述数据采集端包括多功能电能监测表以及手持式数据采集设备；所述手持式数据采集设备包含智能手机和平板电脑设备，用于提供多种用户接口和服务渠道。
4.如权利要求1所述的基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，其特征在于：所述数据传输端包括多路接口和无线传输通道，所述无线传输通道与所述数据采集端连接。
5.如权利要求1所述的基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，其特征在于：所述多路接口分别连接电网GIS系统、配电监测系统和负荷调度系统。
6.如权利要求1所述的基于“大运行”多约束条件的电网停电计划结构优化平台，其特征在于：所述浏览端包括人机交互模块、液晶显示屏及电力信号监测装置。
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