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电力系统检修计划优化问题研究申建亮

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：申建亮

[导读] 摘要：近年来，电力系统检修计划的优化问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

        国网平顺县供电公司山西省长治市平顺县 047400
        摘要：近年来，电力系统检修计划的优化问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了配电网检修优化中的时间优化，分析了配电网检修中的负荷转移路径，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就智能化检修计划的应用展开了探讨，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
        关键词：电力系统；检修计划；优化；策略
        1前言
        作为电力系统实践中的一项重要方面，对其检修计划优化的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对检修计划优化问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项检修工作的最终整体效果。
        2配电网检修优化中的时间优化
        2.1配电网可靠性的评估
        在传统的配电网事故检修工作中，存在着很多安全隐患，目前比较常见的就是对设备状态的检修。在电网整体的运行过程中，在很大程度上没有对设备间关联和电网运行风险这两个方面的问题进行考虑，这就导致单个设备于整体电网系统之间存在着矛盾。主要通过以下三种措施进行这方面的检修计划应用优化。
        第一，从设备状态检修入手，通过对设备的可用性和效率建立检修的模型，并提出设备状态检修非连续监控中门槛值随着检测频率的动态变化，并采用半马尔可夫决策模型对其进行统一的优化。第二，以整个电网作为中心进行设备检修计划的优化。在整个电网中，主要有发输电联合检修计划和电网检修计划这两个方面的研究，将检修和运行充分的结合在一起，通过综合发电检修和输电检修这两个方面作为基础来提出相应的目标函数，更好的对电网机组设备起到约束的作用。第三将两者有效的结合在一起。在电网的检修中，要注重电网故障风险和电网检修风险之间的关系，将二者有效的结合在一起，来作为输变电设备故障评价的准则，在这一数据的基础上提出新的检修模型。同时还可以根据风险评估机制对配电网检修决策进行优化，将不同的检修方式有效的融合在一起，从而起到优化检修计划的目的。
        2.2计算最佳检修时间的算法应用研究
        随着电力系统的互联不断的增加，对其产生的约束作用也就越大，传统的检修计划显然已经无法适用，智能算法的应用为最佳检修时间的计算带来了新的能量。比如说紧急搜索技术的应用主要是能够通过禁忌表记住局部搜索的最优对象，这样就能在下一次的搜索中有效的避开已经搜索过的对象，并且选择出局部最优解避免其在局部搜索领域中的不足。
        但是，这一禁忌技术也存在着一个不足，就是在应用的过程中，对于初始解的依赖程度比较强，初始解的优劣程度会直接的影响到以后的搜索精确程度，这就使得禁忌技术在全局上的检索能力不强。而模拟退火算法是由固体冷却结晶过程的模拟，将优化问题的解、目标函数同固体的一个状态、固体的能量进行等价，在模拟过程中主要是针对固体恒温下趋于热平衡的过程，在这一算法终止时就是当前解所过的的近似最优值。
        对于模拟退火这一算法来说，其在运行的效果上比较理想，而且所需要的运行时间也相对较短，同样对于全局的搜索能力较差，其很容易受到参数的影响。最后，基因遺传学的遗传算法则善于进行大规模空间的搜索，但是，如果在这一过程中，适应度函数的选择不够准确的话，就很容易导致其在全局的作用不大，反而在局部中的表现最优。

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        3配电网检修中的负荷转移路径
        3.1负荷转移路径的优化模型应用
        在负荷转移路径中的优化目标就是要尽最大的可能实现检修停电负荷的大量转移，从而降低检修停电产生的损失，这样也能够有效的将电能负荷最大程度的转移，从而有效的降低检修停电等产生的售电及维修工作的损失，尽可能的降低因为转移负荷造成的附加费用。想要做好负荷转移路径的优化目标就要按照其重要程度进行考虑，以下按照递减的方式排序：
        一，停电负荷的最大转移的目的就是要将停电的负荷降到最低，只有这样才能有效的降低停电检修所产生的损失；二，要尽量的减少对开关的使用频率，这样能够有效的降低由于开关损耗而产生的费用，从而有效地延长开关的使用寿命；三，降低由于转移负荷对电网结构产生的附加费用。
        在传统的负荷转移模型的约束条件中，包括网络拓补约束、系统潮流约束和设备容量约束这几种，在此基础上包括以下几点条件。一，支流电流的约束，主要是通过转移负荷后各支流中的电流必须要小于最大允许通过电流的数值，只有这样才能保证负荷转移的目标实现；二，节点电压约束，转移负荷以后转移路径中的各个节点的电压必须要控制在电压的限度以内；三，网络拓补约束，转移后负荷后的配电网所具备的拓补结构能够始终保持在辐射状的结构下。
        3.2负荷转移路径的算法应用研究
        在负荷转移路径的算法中，如何能够有效地找到故障转移负荷的最优路径是一个大规模的组合优化问题，其中遗传算法位主要的算法，启发式的搜索作为辅助算法对遗传算法中的不足之处进行有效地弥补。在辐射状的配电网结构中，会有许多遗传算法无法计算的不可行解，增加了系统的运行时间和难度，而基于待恢复树切割的启发搜索法是一种比较新颖的计算方法，强势的引入了待恢复树的概念，在很大程度上降低了计算总量和难度。
        4智能化检修计划的应用研究
        在目前的检修计划中，其编程过程在很大程度上依赖于工作人员积累的经验和简单的计算，可想而知，巨大、复杂的电网结构和信息通过如此简单的计算得出的结论，出现误差和问题的可能会大大的提高，而智能化、科学化的检修技术则是未来研究的重点。在电网结构基础上建立检修单位、变电站、设备类型等信息知识库。能够根据设备间的关键抽象的表达成图像，这就能够在图像的基础上做出更加合理的检修计划分析。同时可视化技术也是一种非常智能的技术，能够绘制出全网的拓补模型，对设备的检修状态和内容都能够进行动态的标识，所以智能化检修计划的应用能够为检修工作带来极大地便利。
        5结束语
        综上所述，加强对电力系统检修计划优化问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的电力系统检修计划优化过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
        参考文献
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