配電網短時檢修計劃優化方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種配電網短時檢修計劃優化方法和裝置，根據上層優化模型、上層優化約束條件、和聲記憶庫的大小、待檢測設備編號和預測波動曲線得到與和聲記憶庫的大小數值個數相同的可行解和與可行解對應的第一適應度值，根據和聲算法規則和和聲算法參數得到新解，根據新解、下層優化約束條件和待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案，根據上層優化模型、下層優化方案、新解、待檢測設備編號和預測波動曲線得到第二適應度值，根據第二適應度值與和聲記憶庫的最差解對應的第一適應度值更新和聲記憶庫，并對更新次數進行迭代得到迭代次數，當迭代次數達到最大迭代次數時，輸出更新后的和聲記憶庫，提高了配電網的供電可靠性。

Optimization method and device for short-time maintenance plan of distribution network

The invention relates to a distribution network short term maintenance scheduling optimization method and device, according to the upper optimization model, the upper optimization constraints, the harmony memory size, the detected device number and forecast the fluctuation curve obtained with the harmony memory size the same number of feasible solutions and the first adaptation and feasible solution corresponding to the value. Get a new algorithm according to harmony rules and harmony, according to the new algorithm parameters, the lower the conditions to be detected and the equipment number were lower and lower output optimization, optimization scheme, according to the upper and lower optimization model optimization, a detecting device number and forecast the fluctuation curve of second fitness value, according to the fitness value and the second the harmony memory is the worst solution of the first fitness update and harmony memory, the number of iterations to get Diego update When the number of iterations reaches the maximum number of iterations, the updated harmonic memory library increases the power supply reliability of the distribution network.

【技術實現步驟摘要】
配電網短時檢修計劃優化方法和裝置
本專利技術涉及電力系統領域，特別是涉及一種配電網短時檢修計劃優化方法和裝置。
技術介紹
配電網檢修作為配電網運行管理中的重要環節，能有效地降低設備故障率，減少配電網運行風險，對于確保配電網運行安全和提高供電可靠性具有重要作用。目前，國內外對于配電網設備檢修方面的研究主要分為基于風險理論的長期檢修計劃和基于設備狀態評估的短期檢修計劃，但是傳統的基于風險理論的長期檢修計劃的制定主要基于對設備故障率的估計，而配電網設備故障率的預測與實際工況還有較大差距，另外在設備檢修時，未考慮通過聯絡開關與分段開關的開閉實現負荷轉移，這將對設備檢修方案經濟性的計算上造成一定偏差，短期檢修計劃是指通過對配電網關鍵設備進行狀態評估后，對狀態較差或有明顯缺陷的設備在規定時間內完成檢修或消除缺陷，在實際應用中將更為高效、合理，通過尋找配電網短期檢修計劃優化方法，對進一步提高供電可靠性具有重要意義。
技術實現思路
基于此，有必要針對上述問題，提供一種提高供電可靠性的配電網短時檢修計劃優化方法和裝置。一種配電網短時檢修計劃優化方法，包括以下步驟：獲取上層優化模型、上層優化約束條件、下層優化約束條件、和聲算法參數、待檢測設備編號和預測波動曲線，其中，所述和聲算法參數包括和聲記憶庫的大小數值和最大迭代次數；根據所述上層優化模型、所述上層優化約束條件、所述和聲記憶庫的大小、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述和聲記憶庫的大小數值個數相同的所述和聲記憶庫的可行解和與所述和聲記憶庫的可行解對應的所述和聲記憶庫的第一適應度值；根據和聲算法規則和所述和聲算法參數得到新解；根據所述新解、所述下層優化約束條件和所述待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案；根據所述上層優化模型、所述下層優化方案、所述新解、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述新解對應的第二適應度值，根據所述第二適應度值與所述和聲記憶庫的最差解對應的第一適應度值更新所述和聲記憶庫，并對更新次數進行迭代得到迭代次數；當所述迭代次數達到所述最大迭代次數時，輸出更新后的和聲記憶庫。一種配電網短時檢修計劃優化裝置，包括：數據獲取模塊，用于獲取上層優化模型、上層優化約束條件、下層優化約束條件、和聲算法參數、待檢測設備編號和預測波動曲線，其中，所述和聲算法參數包括和聲記憶庫的大小數值和最大迭代次數；第一適應度值計算模塊，用于根據所述上層優化模型、所述上層優化約束條件、所述和聲記憶庫的大小、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述和聲記憶庫的大小數值個數相同的所述和聲記憶庫的可行解和與所述和聲記憶庫的可行解對應的所述和聲記憶庫的第一適應度值；新解生成模塊，用于根據和聲算法規則和所述和聲算法參數得到新解；下層優化方案獲取模塊，用于根據所述新解、所述下層優化約束條件和所述待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案；和聲記憶庫更新模塊，用于根據所述上層優化模型、所述下層優化方案、所述新解、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述新解對應的第二適應度值，根據所述第二適應度值與所述和聲記憶庫的最差解對應的第一適應度值更新所述和聲記憶庫，并對更新次數進行迭代得到迭代次數；輸出模塊，用于當所述迭代次數達到所述最大迭代次數時，輸出更新后的和聲記憶庫。一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現上述任一項所述的方法。一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現上述任一項所述的方法。上述配電網短時檢修計劃優化方法，根據上層優化模型、上層優化約束條件、和聲記憶庫的大小、待檢測設備編號和預測波動曲線得到與和聲記憶庫的大小數值個數相同的和聲記憶庫的可行解和與和聲記憶庫的可行解對應的和聲記憶庫的第一適應度值，和聲算法規則和所述和聲算法參數得到新解，根據新解、下層優化約束條件和待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案，根據上層優化模型、下層優化方案、新解、待檢測設備編號和預測波動曲線得到與新解對應的第二適應度值，根據第二適應度值與和聲記憶庫的最差解對應的第一適應度值更新和聲記憶庫，并對更新次數進行迭代得到迭代次數，當迭代次數達到最大迭代次數時，輸出更新后的和聲記憶庫。上層通過和聲算法對新解進行優化，下層根據新解、下層約束條件和待檢測設備編號進行下層優化，得到下層優化方案，通過上下層的反復迭代得到全局最優解，輸出更新后的和聲記憶庫，以有效降低設備檢修期間的停電時間，并使檢修成本達到最小，提高了配電網的供電可靠性。附圖說明圖1為一實施例中配電網短時檢修計劃優化方法流程圖；圖2為一實施例中優化方法示意流程圖；圖3為一實施例中示意配電系統；圖4為一實施例中配電網短時檢修計劃優化裝置結構圖；圖5為一實施例中配電系統預測波動曲線示意圖。具體實施方式在一個實施例中，如圖1所示，一種配電網短時檢修計劃優化方法，包括以下步驟：步驟S110：獲取上層優化模型、上層優化約束條件、下層優化約束條件、和聲算法參數、待檢測設備編號和預測波動曲線，其中，和聲算法參數包括和聲記憶庫的大小數值Shm和最大迭代次數Nmax。具體地，預先根據上層優化模型參數建立上層優化模型，上層優化模型參數包括待檢修設備總數、檢修時段總數、時段t由檢修引起的停電負荷、t時段單位負荷的停電損失、設備k在時段t的檢修狀態、設備k在時段t的檢修費用隨時間變化的人力成本、時段t因檢修造成的有功網損增加量、單次開關操作費用T個時段內開關操作的總次數，進一步地，上層優化模型目標函數為：其中，f1、f2、f3和f4分別為停電損失、檢修費用、系統網損費用和開關操作費用，N為待檢修設備總數，T為檢修時段總數，pt表示時段t由檢修引起的停電負荷，λt為t時段單位負荷的停電損失，αkt表示設備k在時段t的檢修狀態，0表示運行，1表示檢修，Ckt表示設備k在時段t的檢修費用，Ckt僅表示隨時間變化的人力成本，而不包括更換設備部件等不變成本，Δploss,t表示時段t因檢修造成的有功網損增加量，β表示單次開關操作費用，nops表示T個時段內開關操作的總次數。上層優化約束條件為互斥檢修約束、同時檢修約束、檢修資源約束和設備檢修時間約束。(1)互斥檢修約束為：其中，Xp,Xq分別表示設備p和設備q的檢修時間集合。(2)同時檢修約束為：Xy＝Xz(3)其中，Xy,Xz分別表示設備y和設備z的檢修時間集合。(3)檢修資源約束為：其中，M表示允許同時檢修的設備個數。(4)設備檢修時間約束為：其中，αkt表示設備k在時段t的檢修狀態，0表示運行，1表示檢修，Xk表示設備k的檢修時間集合。所有待檢修設備的檢修時間集合，應為連續時間段。下層優化在接收上層優化傳來各待檢修設備的檢修時間后，下層優化是針對每時段的優化，因此不再考慮檢修費用，由于配電網網絡結構須保持相對穩定，不允許對每個時段都進行重構降損，因此下層優化中不進行以降損為目的的重構，其將優化結果傳給上層后，由上層優化對各時段網損增量和開關操作費用進行綜合考慮。下層優化約束條件為系統潮流約束、節點電壓約束、支路容量約束和網絡拓撲約束。(1)系統潮流約束其中，PGi，QGi分別為節點i的有功與無功注入功率本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種配電網短時檢修計劃優化方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取上層優化模型、上層優化約束條件、下層優化約束條件、和聲算法參數、待檢測設備編號和預測波動曲線，其中，所述和聲算法參數包括和聲記憶庫的大小數值和最大迭代次數；根據所述上層優化模型、所述上層優化約束條件、所述和聲記憶庫的大小、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述和聲記憶庫的大小數值個數相同的所述和聲記憶庫的可行解和與所述和聲記憶庫的可行解對應的所述和聲記憶庫的第一適應度值；根據和聲算法規則和所述和聲算法參數得到新解；根據所述新解、所述下層優化約束條件和所述待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案；根據所述上層優化模型、所述下層優化方案、所述新解、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述新解對應的第二適應度值，根據所述第二適應度值與所述和聲記憶庫的最差解對應的第一適應度值更新所述和聲記憶庫，并對更新次數進行迭代得到迭代次數；當所述迭代次數達到所述最大迭代次數時，輸出更新后的和聲記憶庫。

【技術特征摘要】
1.一種配電網短時檢修計劃優化方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取上層優化模型、上層優化約束條件、下層優化約束條件、和聲算法參數、待檢測設備編號和預測波動曲線，其中，所述和聲算法參數包括和聲記憶庫的大小數值和最大迭代次數；根據所述上層優化模型、所述上層優化約束條件、所述和聲記憶庫的大小、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述和聲記憶庫的大小數值個數相同的所述和聲記憶庫的可行解和與所述和聲記憶庫的可行解對應的所述和聲記憶庫的第一適應度值；根據和聲算法規則和所述和聲算法參數得到新解；根據所述新解、所述下層優化約束條件和所述待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案；根據所述上層優化模型、所述下層優化方案、所述新解、所述待檢測設備編號和所述預測波動曲線得到與所述新解對應的第二適應度值，根據所述第二適應度值與所述和聲記憶庫的最差解對應的第一適應度值更新所述和聲記憶庫，并對更新次數進行迭代得到迭代次數；當所述迭代次數達到所述最大迭代次數時，輸出更新后的和聲記憶庫。2.根據權利要求1所述的配電網短時檢修計劃優化方法，其特征在于，所述下層優化約束條件包括節點電壓和支路容量約束，所述根據所述新解、所述下層優化約束條件和所述待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案的步驟，包括：獲取負荷轉移矩陣，根據新解和所述待檢測設備編號判斷檢修時段內有待檢修設備進行檢修時，根據所述負荷轉移矩陣判斷各待檢修設備檢修時能否形成轉移負荷方案；當待檢修設備檢修時不能形成轉移負荷方案時，對配電網網絡進行切負荷操作，根據所述上層優化約束條件中的新定義約束條件修復上層優化的新解得到修復后的新解，并判斷切負荷后的配電網網絡是否滿足所述節點電壓和所述支路容量約束；當所述切負荷后的配電網網絡不滿足所述節點電壓和所述支路容量約束時，以電壓偏移和潮流越限的程度最小為目標進行網絡重構，當網絡重構后的配電網網絡不滿足節點電壓和所述支路容量約束時，對所述網絡重構后的配電網網絡執行切負荷方案，并根據所述新定義約束條件更新上層優化的修復后的新解，得到更新后的新解，將當前更新后的新解作為下一次的新解，對所述檢修時段段數進行迭代，當所述檢修時段段數達到預設檢修時段總數時，輸出下層優化方案。3.根據權利要求2所述的配電網短時檢修計劃優化方法，其特征在于，所述下層優化約束條件包括節點電壓和支路容量約束，所述根據所述新解、所述下層優化約束條件和所述待檢測設備編號進行下層優化，并輸出下層優化方案的步驟，還包括：獲取下層優化模型，當待檢修設備檢修時能形成轉移負荷方案，對所述配電網網絡執行轉移負荷方案，當所述執行轉移負荷方案后的配電網網絡不滿足所述節點電壓和所述支路容量約束時，對配電網網絡以電壓偏移和潮流越限的程度最小為目標進行網絡重構；當所述網絡重構后的配電網網絡滿足所述節點電壓和所述支路容量約束時，根據所述下層優化模型和所述預測波動曲線選擇最優重構方案，對所述檢修時段段數進行迭代，當所述檢修時段段數達到預設檢修時段總數時，輸出下層優化方案。4.根據權利要求3所述的配電網短時檢修計劃優化方法，其特征在于，所述當待檢修設備檢修時能形成轉移負荷方案，對所述配電網網絡執行轉移負荷方案的步驟，包括：當所述待檢修設備編號屬于負荷轉移矩陣中的元素時，判斷所述待檢修設備編號在所述負荷轉移矩陣中所處行中的第一個元素是否全為零；若否，令對應于待檢修設備編號的可操作的開關為目標集合；根據配電網支路集合中各條支路預設最大電流和閉合任一聯絡開關后支路集合的預設實際電流得到所述任一聯絡開關閉合后的恢復供電路徑支路中負載率的最大負載率，選擇目標集合中最大負載率最小的聯絡開關閉合，形成轉移負荷方案，并將目標集合...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉志文，董旭柱，吳爭榮，陳立明，
申請(專利權)人：中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心，南方電網科學研究院有限責任公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44