配電網檢修計劃優化應用探究

郭術明，姜英武

(雙城市農電公司，黑龍江 雙城 150100)

配電網檢修計劃優化應用探究

郭術明，姜英武

(雙城市農電公司，黑龍江 雙城 150100)

隨著社會經濟的發展，電力資源的供應已成為人們正常生活和生產的基礎條件，人們對電力資源的安全性能和穩定性能的要求也越來越高，所以，對配電網的檢修工作必不可少。要做好檢修工作，就要不斷優化檢修計劃。通過對配電網檢修優化中的時間優化、配電網檢修中的負荷轉移路徑、智能化檢修計劃的應用研究，可以預見，配電網檢修計劃的優化，可在未來的檢修工作中發揮積極的作用。

配電網；檢修計劃；優化

Abstract: With the development of social economy, the supply of electric power resources has become the basic condition for people’s normal life and production. The safety performance and stability performance of electric power resources are becoming higher and higher. Therefore, the maintenance of distribution network is essential. Through the research on the optimization of the time in distribution network maintenance, the load transfer path in the distribution network maintenance and intelligent maintenance plan, it is foresable that the optimization of the distribution network maintenance plan can play an positive effect in future maintenance work.

Keywords: Distribution network; Maintenance plan; Optimization

電力企業是為人們提供安全可靠的電能，在配電系統，由于企業自身的結構比較薄弱，受設備分散等問題的困擾，導致配電網在檢修工作中存在很多問題。對配電網檢修計劃的優化能夠有效阻止事故的發生，減少停電的時間，以達到對設備檢修工作更好的協調與控制。配電網檢修計劃的優化要考慮到建筑項目間的關系、線路潮流越限、檢修部門的人力、物力協調配置等。以下從配電網可靠性能和負荷路徑轉移這兩個方面展開計劃的優化討論。

1 配電網檢修優化中的時間優化

配電網的檢修工作可分為多個階段的決策過程，配電網檢修時間的優化是針對網絡進行可靠性的評估，并以評估的數據作為電網脆弱部分檢修工作的基礎。

1.1 配電網的可靠性評估

在傳統的配電網事故檢修工作中，存在著很多安全隱患，比較常見的就是對設備狀態的檢修。在電網整體的運行過程中，在很大程度上沒有從設備間關聯和電網運行風險這兩個方面進行考慮，導致單個設備與整體電網系統之間存在矛盾。主要通過以下三種措施進行檢修計劃應用的優化。第一，從設備狀態檢修入手，通過對設備的可用性和效率建立檢修模型，并提出設備狀態檢修非連續監控，隨著檢測頻率的動態變化，采用半馬爾可夫決策模型對其進行統一優化。第二，以整個電網作為中心進行設備檢修計劃的優化。在整個電網中，主要有發輸電聯合檢修計劃和電網檢修計劃這兩方面的研究，將檢修和運行充分的結合在一起，通過綜合發電檢修和輸電檢修，提出相應的目標函數，對電網機組設備起到約束作用。第三，將兩者有機的結合在一起。在電網的檢修中，要注重電網故障風險和電網檢修風險間的關系，將二者有效的結合在一起。作為輸變電設備故障評價的準則，在這一數據的基礎上提出新的檢修模型，還可以根據風險評估機制優化配電網的檢修決策，將不同的檢修方式有機地融合在一起，起到優化檢修計劃的目的。

1.2 計算最佳檢修時間算法的應用研究

隨著電力系統互聯網的不斷優化，對其產生的約束力也越來越大，傳統的檢修計劃已經無法適用于現代電力系統的安全管理，智能算法的應用為最佳檢修時間的計算帶來了新的能量。比如，緊急搜索技術的應用能夠通過禁忌表記住局部搜索的最優對象，能在下一次的搜索中有效避開已經搜索過的對象，并且在局部選擇出最優的解決方案，避免在局部搜索領域中存在檢索的不足。但是，這一禁忌技術也存在著弊端，在應用的過程中，對于初始解的依賴程度比較強，初始解的優劣程度會直接影響以后的搜索精確程度，使禁忌技術在全局上的檢索能力不強。而模擬退火算法是由固體冷卻結晶過程的模擬，將優化問題的解、目標函數同固體的狀態、固體的能量進行等價，在模擬過程中針對固體恒溫下趨于熱平衡的過程，這一算法終止時就是當前檢索過的近似最優值。模擬退火這一算法在運行的效果上比較理想，所需要的運行時間相對較短，但是，對于全局的搜索能力較差，很容易受到參數的影響。

基因遺傳學的遺傳算法善于進行大規模空間的搜索，但是，如果在這一過程中，適應度函數的選擇不夠準確，很容易導致其在全局的作用不大，反而在局部中的表現最優。

在這些配電網檢修計算法中，各自的優缺點是不同的，簡單的遺傳算法可能會在搜索的結果上存在不足；模擬固體溫度在不斷下降的過程中對種群個體的評判要求變得更加嚴格；在模擬退火算法的結合下進行，使其接受劣解的概率逐漸變小，促使遺傳算法朝著有效的方向發展。

2 配電網檢修中的負荷轉移路徑

在配電網的檢修工作中，除了對檢修時間進行合理的把握之外，還要制定有效的負荷轉移計劃，通過開展一系列的操作，將影響檢修工作正常進行的負荷有效的轉移到其他的饋線供電系統中，從而有效減少停電的負荷，提供更加安全可靠的供電工作。通過對配電網檢修負荷轉移路徑的優化模型和模型的優化算法進行研究。

2.1 負荷轉移路徑優化模型的應用

在負荷轉移路徑中的優化目標就是要盡最大的可能實現檢修停電負荷的大量轉移，從而降低檢修停電產生的損失，這樣能最大程度的將電能負荷轉移，有效降低檢修、停電等產生的售電及維修工作的損失，盡可能降低因為轉移負荷造成的附加費用。要做好負荷轉移路徑的優化目標，就要按照其重要的程度進行考慮。以下是按照遞減的方式進行的排序：第一，停電負荷最大轉移的目的就是要將停電的負荷降到最低，只有這樣才能有效降低停電檢修所帶來的損失；第二，盡量減少對開關的使用頻率，有效降低由于開關損耗而產生的經濟損失，有效延長開關的使用壽命；第三，降低由于轉移負荷對電網結構產生的附加費用。

在傳統的負荷轉移模型約束條件下，包括網絡拓撲約束、系統潮流約束和設備容量約束，在此基礎上要滿足以下幾個條件：第一，支流電流的約束，通過轉移負荷后各支流中的電流要小于最大允許通過電流的數值，只有這樣，才能保證負荷轉移的目標；第二，節點電壓約束，轉移負荷以后，轉移路徑中各個節點的電壓要控制在允許電壓限度以內；第三，網絡拓撲約束，轉移后負荷后的配電網所具備的拓補結構能始終保持在輻射狀的結構下。

2.2 負荷轉移路徑算法的應用研究

在負荷轉移路徑的算法中，如何有效地找到故障轉移負荷的最優路徑是一個大規模的組合優化問題，其中遺傳算法為主要算法，啟發式搜索作為輔助算法對遺傳算法中的不足之處進行有效的彌補。在輻射狀配電網結構中，有許多遺傳算法無法計算，增加了系統的運行時間和難度，基于待恢復樹切割的啟發搜索法是一種比較新穎的計算方法，強勢的引入了待恢復樹的概念，在很大程度上降低了計算的總量和難度。

3 智能化檢修計劃的應用研究

在目前的檢修計劃中，其編程過程在很大程度上依賴于工作人員的經驗和簡單的計算方法，巨大、復雜的電網結構和信息通過如此簡單的計算得出結論，出現誤差和存在問題的可能性會大大提高，而智能化、科學化的檢修技術則是未來研究的重點。在電網結構基礎上建立檢修單位、變電站、設備類型等信息知識庫。能根據設備間的關鍵抽象表達形成圖像，在圖像的基礎上做出更加合理的檢修計劃和分析?？梢暬夹g也是一種智能技術，能夠繪制出全網的拓撲模型，對設備的檢修狀態和內容都能夠進行動態標識，所以，智能化檢修計劃的應用能夠為檢修工作帶來極大的便利。

4 結語

本論文對配電網檢修計劃的優化應用展開了相關討論，其中對負荷轉移、電網的可靠性這兩方面進行了著重強調，智能化檢修技術應用在未來的發展中也相當重要，只有這樣，才能促進配電網檢修計劃的優化更加科學合理。

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Researchonoptimizedapplicationofpowerdistributionnetworkmaintenanceplan

GUO Shu-ming, JIANG Ying-wu

(Shuangcheng Agricultural Power Company, Shuangcheng 150100, China)

TM715

B

1674-8646(2017)17-0052-02

2017-06-15