一種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法，尤其涉及到電力管理部門制定本級(jí)及下屬電力單位檢修計(jì)劃的軟件算法，該方法適用于上級(jí)調(diào)度運(yùn)行人員綜合電網(wǎng)運(yùn)行情況和各級(jí)電網(wǎng)檢修計(jì)劃需求，在多種約束條件下自動(dòng)生成合適的檢修計(jì)劃，算法首先通過軟件協(xié)議從電網(wǎng)相關(guān)系統(tǒng)中獲取電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各級(jí)檢修計(jì)劃安排，利用字典序?qū)λ腥粘z修計(jì)劃進(jìn)行簡(jiǎn)單初步排序。對(duì)于排序后的第一個(gè)未遍歷的檢修計(jì)劃，以失電連鎖效應(yīng)方式進(jìn)行搜索。搜索原則為如執(zhí)行此檢修，所有必然停電的設(shè)備的原則，形成檢修集合，通過循環(huán)迭代調(diào)整得到優(yōu)化的日常檢修計(jì)劃。
【專利說明】—種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電氣工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，各級(jí)電網(wǎng)涉及的設(shè)備越來越多，上下級(jí)電網(wǎng)之間的關(guān)聯(lián)性越來越強(qiáng)。在電網(wǎng)檢修計(jì)劃的安排中，常常會(huì)出現(xiàn)各種矛盾與沖突，比如同一地區(qū)的不同發(fā)電企業(yè)在同一時(shí)間段進(jìn)行檢修，發(fā)電機(jī)組檢修與輸電設(shè)施檢修造成同一地區(qū)重復(fù)停電。上級(jí)管理部門在進(jìn)行檢修計(jì)劃統(tǒng)籌決策的時(shí)候需要綜合考慮本級(jí)和下級(jí)的電力系統(tǒng)情況，進(jìn)行整體的檢修計(jì)劃安排。在滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)決策、協(xié)調(diào)優(yōu)化，深入挖掘檢修計(jì)劃安排各環(huán)節(jié)的資源優(yōu)化配置潛力和空間，實(shí)現(xiàn)檢修計(jì)劃編制的快速、優(yōu)化，降低電網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，電網(wǎng)設(shè)備的突發(fā)故障狀況客觀上需要編排算法能對(duì)檢修計(jì)劃進(jìn)行快速的調(diào)整和復(fù)核，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性與安全性。
[0003]目前，電網(wǎng)調(diào)度中心作為電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃的決策單位，一般根據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)判斷檢修計(jì)劃的合理性。隨著電力網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度不斷加大，人工排序具有工作強(qiáng)度大、響應(yīng)不及時(shí)等缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備檢修計(jì)劃的自動(dòng)化編排研究很少，相關(guān)研究主要集中在工廠生產(chǎn)工序的調(diào)度問題研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于已知電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備參數(shù)的情況下，提供一種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法，對(duì)多個(gè)下級(jí)電網(wǎng)提供的檢修計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)整體的檢修計(jì)劃自動(dòng)化編排，在電網(wǎng)設(shè)備突發(fā)故障情況下，能快速的對(duì)檢修計(jì)劃的優(yōu)化調(diào)整給出指導(dǎo)性建議。
[0005]一種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法，包括如下步驟:
[0006](1)數(shù)據(jù)采集，即通過軟件協(xié)議從以下系統(tǒng)中獲取電網(wǎng)運(yùn)行和檢修計(jì)劃的相關(guān)數(shù)據(jù):
[0007]電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集，從電力設(shè)備管理系統(tǒng)中解析出電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備實(shí)體屬性；
[0008]檢修計(jì)劃采集，從檢修管理信息系統(tǒng)中獲得各下轄電網(wǎng)部門上報(bào)的檢修計(jì)劃；(2)檢修計(jì)劃合并，按照字典序〈開工時(shí)間(早優(yōu)先)、完工時(shí)間(早優(yōu)先)、檢修優(yōu)先級(jí)(級(jí)別高優(yōu)先)、檢修權(quán)重(大優(yōu)先)>，對(duì)所有檢修子計(jì)劃進(jìn)行簡(jiǎn)單排序，形成檢修序列X ；
[0009](3)檢修計(jì)劃修編，通過循環(huán)調(diào)整得到優(yōu)化的檢修計(jì)劃:
[0010](A)標(biāo)記X集合中所有檢修計(jì)劃序列為未修編狀態(tài)。
[0011](B)檢查停機(jī)條件。如果檢修序列全部修編完畢，則算法轉(zhuǎn)步驟4 ;否則執(zhí)行步驟(C)；
[0012](C)取出檢修序列X中第一個(gè)尚未修編的檢修Xy按照失電連鎖效應(yīng)枚舉方式進(jìn)行搜索。搜索原則為如執(zhí)行檢修\所有必然停電的設(shè)備的原則，形成檢修集合S，基本方法如下:
[0013](i)初始化集合S為隊(duì)列，S的第一個(gè)元素為\ ；
[0014](?)按照先入先出原則，取出隊(duì)列S中第一個(gè)未判斷的設(shè)備Sk ；
[0015](iii)以Sk為目標(biāo)，在X集合中進(jìn)行搜索，搜索方法以在電能傳遞方向上，與設(shè)備sk連接的節(jié)點(diǎn)度數(shù)為判定原則。節(jié)點(diǎn)度數(shù)定義為與此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備數(shù)量。分為兩類情況考慮:
[0016]第一類:如果Sk是開關(guān)、線路、發(fā)電機(jī)、變壓器，若節(jié)點(diǎn)度數(shù)等于2，則與此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備放入集合S尾端；否則，則集合S不作擴(kuò)充，
[0017]第二類:如果Sk是母線，則X中與母線連接節(jié)點(diǎn)相連的全部設(shè)備放入隊(duì)列S尾端；
[0018](iv)檢查停機(jī)條件，如果集合S中所有元素都已經(jīng)判斷完畢，則算法轉(zhuǎn)步驟(D)，否則轉(zhuǎn)步驟(ii)；
[0019](D)安排檢修\在其最早可能的時(shí)間開始檢修，同時(shí)盡量安排集合S中的其它檢修xs與\ 一起開始，同時(shí)更新X集合中相應(yīng)檢修計(jì)劃為已修編。如果xs不滿足約束條件，則不對(duì)xs進(jìn)行處理。對(duì)集合s中所有檢修修編完畢后，轉(zhuǎn)步驟(B)，約束條件有不重復(fù)停電規(guī)則，互斥檢修原則，安全校驗(yàn)原則，時(shí)間不能更改原則，上層計(jì)劃優(yōu)先原則；
[0020](4)按照調(diào)整后的檢修計(jì)劃生成日常檢修計(jì)劃安排。如有突發(fā)故障，及時(shí)更新電網(wǎng)數(shù)據(jù)或本部門檢修子計(jì)劃，重新進(jìn)行電網(wǎng)檢修計(jì)劃修編。
[0021]本發(fā)明的工作原理是:已知電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備參數(shù)，已知各地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度部門上報(bào)的檢修計(jì)劃，問題是首先對(duì)這些檢修計(jì)劃合并，然后要在滿足約束條件的前提下，對(duì)所有檢修計(jì)劃進(jìn)行合并、刪除、調(diào)序等操作，使得整體目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最優(yōu)。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:檢修計(jì)劃安排的合理性和可行性直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性與安全性。在檢修計(jì)劃的安排中，常常會(huì)出現(xiàn)各種矛盾與沖突，比如發(fā)電企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)利益最大化與系統(tǒng)安全可靠性的沖突，同一地區(qū)的不同發(fā)電企業(yè)在檢修計(jì)劃的安排上存在著不協(xié)調(diào)，發(fā)電機(jī)組檢修與輸電設(shè)施檢修之間的不一致性問題等。于是，本方法可以極大限度的減少調(diào)度運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到實(shí)時(shí)的科學(xué)安排檢修計(jì)劃的目的。
[0023]有益效果:
[0024]本發(fā)明方法可以有效解決電網(wǎng)日常維護(hù)，工作效率高。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、工作流程、使用方法達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0026]實(shí)施例1
[0027]本發(fā)明的一種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法針對(duì)年度檢修的實(shí)施例，主要流程如下:
[0028]1、電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集
[0029]根據(jù)電力系統(tǒng)公共信息模型(CIM:Common Informat1n Model)協(xié)議，從CIM文件中解析出電力設(shè)備實(shí)體屬性和電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。電力設(shè)備實(shí)體主要有發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、線路、開關(guān)等。電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種以節(jié)點(diǎn)及邊的集合形成的有向圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實(shí)際中可將每個(gè)電力設(shè)備作為一個(gè)邊，電能量的輸送方向作為有向邊的方向。連接設(shè)備與設(shè)備之間的邏輯節(jié)點(diǎn)作為邊與邊之間的連接節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)度數(shù)定義為與此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備數(shù)量。
[0030]2、檢修子計(jì)劃采集
[0031]電網(wǎng)管理部門通過信息管理系統(tǒng)獲得各下轄單位上報(bào)的檢修計(jì)劃。檢修計(jì)劃包括停電線路、設(shè)備名稱、檢修內(nèi)容、檢修工期、檢修優(yōu)先級(jí)、檢修權(quán)重值、工作班組、 申請(qǐng)人:及通知人等信息。
[0032]3、檢修子計(jì)劃合并
[0033]合并各單位上報(bào)的檢修計(jì)劃，按照字典序?qū)λ袡z修計(jì)劃進(jìn)行簡(jiǎn)單排序，形成檢修序列X。其中，字典序的優(yōu)先級(jí)可按照如下原則進(jìn)行:〈開工時(shí)間(早優(yōu)先)、完工時(shí)間(早優(yōu)先)、檢修優(yōu)先級(jí)(級(jí)別高優(yōu)先)、檢修權(quán)重(大優(yōu)先)>。
[0034]考慮到電網(wǎng)面臨的故障突發(fā)特性，檢修優(yōu)先級(jí)分為1?3級(jí)，數(shù)字越大級(jí)別越高。臨時(shí)計(jì)劃定為1級(jí)，月計(jì)劃?rùn)z修定為1級(jí)，緊急計(jì)劃?rùn)z修定為3級(jí)，。檢修權(quán)重為上報(bào)單位根據(jù)自身情況定義的權(quán)重值，分為1?5級(jí)，數(shù)字越大權(quán)重越大，應(yīng)優(yōu)先安排檢修。
[0035]4、檢修子計(jì)劃調(diào)整
[0036]對(duì)合并后的檢修計(jì)劃X進(jìn)行調(diào)整，具體見實(shí)施例2。修編完成的檢修計(jì)劃一般要求生成年檢計(jì)劃，并一次性分解到日計(jì)劃。
[0037]5、年度檢修計(jì)劃執(zhí)行
[0038]各電網(wǎng)部門執(zhí)行年度檢修計(jì)劃。如有突發(fā)故障，及時(shí)更新電網(wǎng)數(shù)據(jù)或本部門檢修子計(jì)劃，重新進(jìn)行電網(wǎng)檢修計(jì)劃修編。
[0039]實(shí)施例2
[0040]本發(fā)明對(duì)檢修子計(jì)劃進(jìn)行修編的實(shí)施例，主要流程如下:
[0041]1.標(biāo)記X集合中所有檢修序列為未修編狀態(tài)。
[0042]2.檢查停機(jī)條件。如果檢修序列全部修編完畢，則修編算法停機(jī)；否則，算法轉(zhuǎn)步驟3。
[0043]3.取出檢修序列X中第一個(gè)尚未修編的檢修\。
[0044]4.按照失電連鎖效應(yīng)枚舉方式進(jìn)行搜索，搜索原則為如執(zhí)行檢修\所有必然停電的設(shè)備的原則，形成檢修集合S，基本方法如下:
[0045](i)初始化集合S為隊(duì)列，S的第一個(gè)元素為\ ；
[0046](ii)按照先入先出原則，取出隊(duì)列S中第一個(gè)未判斷的設(shè)備Sk。
[0047](iii)以Sk為目標(biāo)，在X集合中進(jìn)行搜索，搜索方法以在電能傳遞方向上，與設(shè)備sk連接的節(jié)點(diǎn)度數(shù)為判定原則。節(jié)點(diǎn)度數(shù)定義為與此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備數(shù)量。分為兩類情況考慮:第一類:當(dāng)sk是開關(guān)、線路、發(fā)電機(jī)、變壓器。可把sk認(rèn)為是一個(gè)有向邊，考慮有向邊指向的第一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)。若節(jié)點(diǎn)度數(shù)等于2，這表明當(dāng)Sk失電，此節(jié)點(diǎn)必然失電，并導(dǎo)致此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備也失電。因此應(yīng)把此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備放入集合S尾端；否則，則集合S不作擴(kuò)充。
[0048]第二類:如果Sk是母線，則X中與Sk的連接節(jié)點(diǎn)相連的全部設(shè)備放入隊(duì)列S尾端。
[0049](iv)檢查停機(jī)條件，如果集合S中所有元素都已經(jīng)判斷完畢，則算法轉(zhuǎn)步驟5，否則轉(zhuǎn)步驟(ii)；
[0050]5.安排檢修Xi在其最早可能的時(shí)間開始檢修，同時(shí)盡量安排集合S中的其它檢修Xs與\ 一起開始，同時(shí)更新X集合中相應(yīng)檢修計(jì)劃為已修編。如果\發(fā)生沖突，則不對(duì)xs進(jìn)行處理。對(duì)集合S中所有檢修修編完畢后，轉(zhuǎn)步驟2。
[0051]其中，沖突可根據(jù)電網(wǎng)部門需求設(shè)定為以下約束條件的組合:
[0052]不重復(fù)停電規(guī)則:在一個(gè)電力系統(tǒng)中，一次停電可以解決的問題要全部解決。不允許因考慮不周，在同一時(shí)間周期內(nèi)發(fā)生重復(fù)停電解決同一問題。
[0053]互斥檢修原則:互為備用的電力設(shè)備檢修不能安排在相同的時(shí)間段內(nèi)。例如:某一用戶由兩條互為備用的供電線路供電，則這兩條線路上的設(shè)備不能同時(shí)安排檢修。
[0054]安全校驗(yàn)原則:設(shè)備檢修有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)供線路的傳輸線路功率過限，必須進(jìn)行潮流計(jì)算校驗(yàn)，判斷各節(jié)點(diǎn)、設(shè)備的供電能力和用電能力是否可以達(dá)到平衡。
[0055]時(shí)間不能更改原則:主要指上級(jí)調(diào)度部門制定的檢修計(jì)劃、事故搶修等，這類檢修的起始時(shí)間可認(rèn)為是不可更改的，故檢修計(jì)劃編排實(shí)際上對(duì)其無效。
[0056]上層計(jì)劃優(yōu)先原則:當(dāng)編排檢修計(jì)劃時(shí)，如果其他因素一致，則屬于上層的計(jì)劃應(yīng)優(yōu)先安排。例如:編排計(jì)劃時(shí)，如果兩個(gè)檢修有一個(gè)屬于本月計(jì)劃，另外一個(gè)屬于臨時(shí)計(jì)劃，其他因素一致，則應(yīng)優(yōu)先安排屬于本月的計(jì)劃。
[0057]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管按照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0058]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種電網(wǎng)日常檢修計(jì)劃自動(dòng)編排方法，其特征在于，包括如下步驟: (I)數(shù)據(jù)采集，即通過軟件協(xié)議從以下系統(tǒng)中獲取電網(wǎng)運(yùn)行和檢修計(jì)劃的相關(guān)數(shù)據(jù): 電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集，從電力設(shè)備管理系統(tǒng)中解析出電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備實(shí)體屬性； 檢修計(jì)劃采集，從檢修管理信息系統(tǒng)中獲得各下轄電網(wǎng)部門上報(bào)的檢修計(jì)劃；(2)檢修計(jì)劃合并，按照字典序<開工時(shí)間(早優(yōu)先)、完工時(shí)間(早優(yōu)先)、檢修優(yōu)先級(jí)(級(jí)別高優(yōu)先)、檢修權(quán)重(大優(yōu)先)>，對(duì)所有檢修子計(jì)劃進(jìn)行簡(jiǎn)單排序，形成檢修序列X ； (3)檢修計(jì)劃修編，通過循環(huán)調(diào)整得到優(yōu)化的檢修計(jì)劃: (A)標(biāo)記X集合中所有檢修計(jì)劃序列為未修編狀態(tài)， (B)檢查停機(jī)條件，如果檢修序列全部修編完畢，則算法轉(zhuǎn)步驟4;否則執(zhí)行步驟(C)； (C)取出檢修序列X中第一個(gè)尚未修編的檢修Xi,按照失電連鎖效應(yīng)枚舉方式進(jìn)行搜索，搜索原則為如執(zhí)行檢修Xi所有必然停電的設(shè)備的原則，形成檢修集合S，基本方法如下: (i)初始化集合S為隊(duì)列，S的第一個(gè)元素為Xi ； (?)按照先入先出原則，取出隊(duì)列S中第一個(gè)未判斷的設(shè)備Sk ； (iii)以Sk為目標(biāo)，在X集合中進(jìn)行搜索，搜索方法以在電能傳遞方向上，與設(shè)備Sk連接的節(jié)點(diǎn)度數(shù)為判定原則，節(jié)點(diǎn)度數(shù)定義為與此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備數(shù)量，分為兩類情況考慮: 第一類:如果Sk是開關(guān)、線路、發(fā)電機(jī)、變壓器，若節(jié)點(diǎn)度數(shù)等于2，則與此連接節(jié)點(diǎn)相連的設(shè)備放入集合S尾端；否則，則集合S不作擴(kuò)充， 第二類:如果Sk是母線，則X中與母線連接節(jié)點(diǎn)相連的全部設(shè)備放入隊(duì)列S尾端； (iv)檢查停機(jī)條件，如果集合S中所有元素都已經(jīng)判斷完畢，則算法轉(zhuǎn)步驟(D)，否則轉(zhuǎn)步驟(ii)； (D)安排檢修Xi在其最早可能的時(shí)間開始檢修，同時(shí)盡量安排集合S中的其它檢修Xs與Xi —起開始，同時(shí)更新X集合中相應(yīng)檢修計(jì)劃為已修編。如果Xs不滿足約束條件，則不對(duì)Xs進(jìn)行處理，對(duì)集合S中所有檢修修編完畢后，轉(zhuǎn)步驟(B)，約束條件有不重復(fù)停電規(guī)則，互斥檢修原則，安全校驗(yàn)原則，時(shí)間不能更改原則，上層計(jì)劃優(yōu)先原則； (4)按照調(diào)整后的檢修計(jì)劃生成日常檢修計(jì)劃安排，如有突發(fā)故障，及時(shí)更新電網(wǎng)數(shù)據(jù)或本部門檢修子計(jì)劃，重新進(jìn)行電網(wǎng)檢修計(jì)劃修編。
【文檔編號(hào)】G06Q10/04GK104252646SQ201310278037
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月29日
【發(fā)明者】趙黔 申請(qǐng)人:貴州黔馳信息股份有限公司