配电网检修实施方案优化方法

摘要

本发明公开了一种配电网检修实施方案优化方法，其步骤如下：配电网和配电设备信息的收集；计算配电设备的故障率；评估配电网的运行风险，计算检修方案的检修收益率；采用粒子群优化算法对检修方案进行优化，粒子适应度值为检修方案的检修收益率。本发明的有益效果如下：与当下配电网检修计划优化方法相比，本发明的配电网检修计划优化方法对配电网风险的评估更加全面准确，综合考虑了多种因素的相互作用，优化得到的检修计划方案更加科学合理，有利于检修工作的有效开展及成本的降低。

主权项

一种配电网检修实施方案优化方法，其特征在于，其方法步骤如下：(1)配电网和配电设备信息的收集；具体的收集方式为：与其他系统进行信息交换和人工输入，读入配电网和各配电设备的信息，这其中包括电网的负荷波动和拓扑结构，配电设备的状态、检修等级、故障率参数、上次检修时间、检修费用、故障更换费用、故障检修费用等；对待检修设备按同时检修约束进行分组，将同时检修的设备分在一组，生成初始检修计划方案；(2)计算配电设备的故障率，根据配电设备健康指数和设备故障率的经验公式计算配电设备的故障率，根据老化经验公式计算配电设备健康状态的发展变化，采用“健康修复因子”描述各类检修方式对配电设备状态的改善；具体的：对不同状态和不同检修等级下的配电设备在各个检修时段的故障发生概率进行计算；不同配电设备处在不同健康状态时，其发生故障的概率是不同的，由如下的经验公式计算得到：λ＝Ke^HI*C，式中λ为配电设备的故障率，HI为配电设备的健康指数，直接使用状态检修中状态评估的结果，K、C为配电设备的故障率参数，随着配电设备的不同而不同，采用基于历史的统计数据分析得到；配电设备健康状态的变化一般认为近似满足如下老化经验公式：HI＝HI₀e^B*ΔT，式中HI₀为设备初始健康指数，HI为设备最终健康指数，B为老化系数，ΔT为从初始时刻到最终时刻所跨越的时间；不同检修等级对设备健康状态的改善程度不一样，引入健康修复因子的概念，认为对设备进行不同等级的检修后可以改变设备的健康指数，进而降低设备的故障率：HI_after＝βHI_before，其中，HI_before、HI_after分别为检修前后设备的健康指数，β为健康修复因子，不同设备的不同检修等级健康修复因子是不同的，取其历史平均值；通过上述三个公式得到配网各设备在检修周期内各个时段的设备故障率，计算设备故障概率的公式如下：$R\left(t\right)=e^{-{\int }_{t_1}^{t_2}\lambda \left(\tau \right)d\tau };$(3)评估配电网的运行风险，计算检修方案的检修收益率，其中，配电网运行风险评估模型包括电网检修和电网故障风险，以电网安全约束、检修关系约束和检修资源约束为约束条件；配电网中的配电设备以各自的故障率发生故障，就会造成配电网故障风险，包括两种风险：一种是配电网的失负荷损失R1，另一种是配电设备自身故障后检修和更换的损失R2；配电网中的配电设备在检修过程中存在检修成本C_M，配电设备停电检修会造成配电网失去部分负荷R3，同时由于停电检修，配电设备失去可靠，使得配电网的可靠性进一步降低，增加了配电网失负荷的风险R4；综合考虑以上各项因素确定以“检修收益率R_I”为检修计划方案的评价指标：$R_I=\frac{R_0-(R_1+R_2)}{R_3+R_4+C_M},$式中R0为检修方案未实施时配电网的运行风险，其他参数与检修方案有关；(4)采用粒子群优化算法对检修方案进行优化，粒子适应度值为检修方案的检修收益率，根据步骤(3)的评估结果产生新的检修方案，判断迭代是否终止，重复步骤(2)～(4)，直到获得足够好的检修方案。