一种配电网架空线路检修方案优化方法及系统技术方案

技术编号:16284655 阅读:83 留言:0更新日期:2017-09-24 09:50
本发明专利技术提供了一种配电网架空线路检修方案优化方法及系统,其中,所述方法包括:对配电网中每一条架空线路的故障率进行建模,获取线路故障率模型;根据配电网中每一条架空线路故障因素确定检修策略;根据所述检修策略和所述线路故障率模型获取配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值;根据所述配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值确定所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数;对所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数求解,得到配电网架空线路在不同检修周期内最优检修方案。

Method and system for optimizing maintenance scheme of overhead line of distribution network

The present invention provides a method and system, optimization of distribution network overhead line maintenance scheme in which the method includes: for each fault of overhead lines in distribution network rate modeling, access line failure rate model; according to the distribution network in each of the overhead line fault factors determine the maintenance according to the maintenance strategy; the strategy and the line failure rate model for distribution network in every one of the overhead line fault of each period corresponds to the initial rate; according to the distribution network fault in each overhead line per time ratio corresponding to the initial value to determine the objective function of the distribution network of overhead line maintenance scheme optimization for solving the objective function; the distribution network of overhead line maintenance scheme optimization, get the transmission lines of distribution network optimal maintenance cycle in different maintenance scheme.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力检修领域,特别涉及一种配电网架空线路检修方案优化方法及系统
技术介绍
随着当今智能电网的不断发展,对电网的可靠性和安全性提出了更高的要求。设备检修是保证电网稳定安全的重要手段,同时也直接关系着电力企业和用户的利益。现有技术中对检修策略的优化主要体现在风险模型和算法上。以往在风险模型中,往往只考虑了系统故障风险,检修作为预先安排的事件,引起的损失是固定的。并且,这种情况下,未考虑检修对系统故障率的影响,也没考虑到检修给电力企业带来的经济损失。在算法上,考虑到实际的电力网络都包含上百条配电线路,已有算法的运算效率也不是很高。因此现有的优化模型和算法并没有有效地支撑检修策略的优化。如何开展既有效又经济的检修活动是电力企业一直关注的问题。检修活动过于频繁会降低电力企业的经济效益,反之,又会增加系统故障风险,影响电网的可靠运行。因此,获取合理有效的检修策略对电力企业意义重大。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提出一种配电网架空线路检修方案优化方法及系统,通过对检修风险和系统风险进行建模、约束分析、优化计算,实现对配电网检修计划的优化,在保证电网可靠性的同时,减少了电力公司的不必要损失。为实现上述目的,本专利技术提供了一种配电网架空线路检修方案优化方法,所述方法包括:对配电网中每一条架空线路的故障率进行建模,获取线路故障率模型;根据配电网中每一条架空线路故障因素确定检修策略;根据所述检修策略和所述线路故障率模型获取配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值;根据所述配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值确定所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数;对所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数求解,得到配电网架空线路在不同检修周期内最优检修方案。可选的,在本专利技术一实施例中,所述根据所述配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值确定所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数的步骤包括:量化配电网中每一条架空线路因故障以及检修带来的售电损失;量化配电网中每一条架空线路故障维修以及计划检修所需的总体费用;利用所述配电网中每一条架空线路故障以及检修带来的售电损失、配电网中每一条架空线路故障以及检修所需的总体费用、配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值建立配电网架空线路检修方案优化的目标函数、目标函数的约束条件以及不同故障因素的故障率与对应的检修类型的关系。可选的,在本专利技术一实施例中,所述对所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数求解的步骤包括:根据目标函数的约束条件以及不同故障因素的故障率与对应的检修类型的关系,对所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数利用混合整数线性规划法进行求解。可选的,在本专利技术一实施例中,所述线路故障率模型采用威布尔分布。可选的,在本专利技术一实施例中,所述配电网中每一条架空线路故障以及检修带来的售电损失的表达式为:Cik,MUE=CiMUE×UDEik,Moutage]]>UDEik,Moutage=Σj=1NCik,Mpijdijk,Moutage]]>Cil,FUE=CiFUE×UDEil,Foutage]]>UDEil,Foutage=Σj=1NCil,Fpijdijl,Foutage]]>其中,为电力公司对线路i执行k种检修时,所引起的电力公司售电损失;为线路i由于发生l种故障导致停电所引起的电力公司售电损失;为电力公司对线路i执行k种检修时,电力公司单位售电损失;为线路i由于发生l种故障导致停电时,电力公司单位售电损失;为电力公司对线路i执行k种检修时的售电电量损失;为线路i由于发生l种故障导致停电时的售电电量损失;为线路i执行k种检修时所造成的停电用户数;为线路i由于发生l种故障时所造成的停电用户数;pij为线路i上用户j的平均负荷;为电力公司对线路i执行k种检修时,第j个用户的平均停电时长;为线路i由于发生l种故障导致停电时,第j个用户的平均停电时长。可选的,在本专利技术一实施例中,所述配电网中每一条架空线路故障以及检修所需的总体费用的表达式:Cik,Maintenance=CLabork,Maintenance×LaboriK,Maintenance+CiK,MMaterial]]>Cil,Repair=CLaborl,Repair×Laboril,Repair+Cil,RMaterial]]>其中,为对线路i进行第k种检修时的总体检修费用,包括人工费和材料费;为线路i发生第l种故障的总体维修费用,包括人工费和材料费;为进行第k种检修时的单位工时费用;为对第l种故障进行维修时的单位工时费用;为线路i进行第k种检修时的人力工时需求;为对线路i第l种故障进行维修时的人力工时需求;为线路i进行第k种检修时所需的材料费用;为对线路i第l种故障进行维修时所需的材料费用。可选的,在本专利技术一实施例中,所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数的表达式为:MinΣt=1TΣi=1NΣk=1,l=1ND,w(Cik,MT(t)×Xik(t)+Cil,F(t)×λil(t))]]>其中,Cik,MT(t)=(Cik,Maintenance+Cik,MUE)×(1+q)t-1;]]>Cil,F(t)=(Cil,Repair+Cil,FUE)×(1+q)t-1;]]>为在时段t对线路i进行第k种检修时所引起的总体费用,包括检修费用和售电损失;为在时段t线路i发生第l种故障所引起的总体费用,包括故障维修费用和售电损失;为一个二值变量,当在时段t对线路i进行第k种检修时值为1,否则为0;为线路i在时段t的第l个独立故障的故障率,它由该条线路前一次检修时间确定;q为线路i的年平均负荷增长率;N为检修的线路数量;ND为线路检修类型的个数;w为线路故障因素的个数;T为检修计划的时间周期。可选的,在本专利技术一实施例中,所述目标函数的约束条件包括:成本约束、资源约束和可靠性约束。可选的,在本专利技术一实施例中,所述成本约束的表达式为:Σi=1NΣk=1,l=1ND,w(Cik,MT(t)×Xik(t)+Cil,F(t)×λil(t))≤Budget(t)]]>∀t=1,...,T]]>其中,Budget(t)是时段t内电力公司的总预算。可选的,在本专利技术一实施例中,所述资源约束的表达式为:&S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网架空线路检修方案优化方法,其特征在于,所述方法包括:对配电网中每一条架空线路的故障率进行建模,获取线路故障率模型;根据配电网中每一条架空线路故障因素确定检修策略;根据所述检修策略和所述线路故障率模型获取配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值;根据所述配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值确定所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数;对所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数求解,得到配电网架空线路在不同检修周期内最优检修方案。

【技术特征摘要】
1.一种配电网架空线路检修方案优化方法,其特征在于,所述方法包括:
对配电网中每一条架空线路的故障率进行建模,获取线路故障率模型;
根据配电网中每一条架空线路故障因素确定检修策略;
根据所述检修策略和所述线路故障率模型获取配电网中每一条架空线路每一时段对
应的故障率初值;
根据所述配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初值确定所述配电网架空
线路检修方案优化的目标函数;
对所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数求解,得到配电网架空线路在不同检
修周期内最优检修方案。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述配电网中每一条架空线路每
一时段对应的故障率初值确定所述配电网架空线路检修方案优化的目标函数的步骤包括:
量化配电网中每一条架空线路因故障以及检修带来的售电损失;
量化配电网中每一条架空线路故障维修以及计划检修所需的总体费用;
利用所述配电网中每一条架空线路故障以及检修带来的售电损失、配电网中每一条架
空线路故障以及检修所需的总体费用、配电网中每一条架空线路每一时段对应的故障率初
值建立配电网架空线路检修方案优化的目标函数、目标函数的约束条件以及不同故障因素
的故障率与对应的检修类型的关系。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述配电网架空线路检修方案优化
的目标函数求解的步骤包括:
根据目标函数的约束条件以及不同故障因素的故障率与对应的检修类型的关系,对所
述配电网架空线路检修方案优化的目标函数利用混合整数线性规划法进行求解。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述线路故障率模型采用威布尔分布。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述配电网中每一条架空线路故障以及检
修带来的售电损失的表达式为:
Cik,MUE=CiMUE×UDEik,Moutage]]>UDEik,Moutage=Σj=1NCik,Mpijdijk,Moutage]]>Cil,FUE=CiFUE×UDEil,Foutage]]>UDEil,Foutage=Σj=1NCil,Fpijdijl,Foutage]]>其中,为电力公司对线路i执行k种检修时,所引起的电力公司售电损失;为线路i由于发生l种故障导致停电所引起的电力公司售电损失;为电力公司对线路
i执行k种检修时,电力公司单位售电损失;为线路i由于发生l种故障导致停电时,
电力公司单位售电损失;为电力公司对线路i执行k种检修时的售电电量损失;
为线路i由于发生l种故障导致停电时的售电电量损失;为线路i执行k
种检修时所造成的停电用户数;为线路i由于发生l种故障时所造成的停电用户数;pij为线路i上用户j的平均负荷;为电力公司对线路i执行k种检修时,第j个用户
的平均停电时长;为线路i由于发生l种故障导致停电时,第j个用户的平均停电
时长。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述配电网中每一条架空线路故障以及
检修所需的总体费用的表达式:
Cik,Maintenance=CLabork,Maintenance×LaboriK,Maintenance+CiK,MMaterial]]>Cil,Repair=CLaborl,Repair×Laboril,Repair+Cil,RMaterial]]>其中,为对线路i进行第k种检修时的总体检修费用,包括人工费和材料费;
为线路i发生第l种故障的总体维修费用,包括人工费和材料费;为进
行第k种检修时的单位工时费用;为对第l种故障进行维修时的单位工时费用;
为线路i进行第k种检修时的人力工时需求;为对线路i第l种
故障进行维修时的人力工时需求;为线路i进行第k种检修时所需的材料费用;
为对线路i第l种故障进行维修时所需的材料费用。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述配电网架空线路检修方案优化的目标
函数的表达式为:
MinΣt=1TΣi=1NΣk=1,l=1ND,w(Cik,MT(t)×Xik(t)+Cil,F(t)×λil(t))]]>其中,Cik,MT(t)=(Cik,Maintenance+Cik,MUE)×(1+q)t-1;]]>Cil,F(t)=(Cil,Repair+Cil,FUE)×(1+q)t-1;]]>为在时段t对线路i进行第k种检修时所引起的总体费用,包括检修费用和售电损失;
\t为在时段t线路i发生第l种故障所引起的总体费用,包括故障维修费用和售电损失;为一个二值变量,当在时...

【专利技术属性】
技术研发人员:周静陈爱明张兴张文斌柴松健魏志连陈新和张超冯剑侠
申请(专利权)人:北京电研华源电力技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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