基于綜合風險的輸變電設備月度檢修計劃協(xié)調(diào)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬電力系統(tǒng)及其自動化技術領域，更準確地說本發(fā)明涉及基于綜合風險的 輸變電設備月度檢修計劃協(xié)調(diào)方法。
【背景技術】
[0002] 制定合理的輸變電設備檢修計劃一直是電網(wǎng)運行管理部門十分重視的問題。目 前，在工程應用層面，輸變電設備檢修計劃大多是根據(jù)設備狀態(tài)提出初步的檢修時間和相 應的電網(wǎng)運行計劃，通過對計劃的檢修方式進行安全穩(wěn)定校核，考慮檢修對電網(wǎng)安全穩(wěn)定 運行的影響。輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測技術的發(fā)展為及時、準確掌握設備故障概率情況創(chuàng)造了 更好的條件，基于設備風險進行檢修計劃協(xié)調(diào)逐漸成為可能。在電網(wǎng)運行安全風險方面，有 關自然災害引發(fā)設備故障的概率評估和防御自然災害對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的影響，在理論 研究和工程應用方面都取得了很多成果。
[0003] 如果輸變電設備檢修不及時，將給設備自身和電網(wǎng)運行都會帶來風險。通過檢修 輸變電設備，可以減少設備故障概率和電網(wǎng)故障概率，從而降低設備資產(chǎn)損失風險和電網(wǎng) 運行安全風險。在檢修期間，需要部分設備停運，可能給電網(wǎng)運行方式安排帶來不利影響， 在一定程度上增加電網(wǎng)運行控制代價。綜合考慮輸變電設備檢修對設備自身和電網(wǎng)安全穩(wěn) 定運行的影響，通過綜合評估不檢修計劃的風險、檢修期間增加的電網(wǎng)運行控制代價和檢 修任務實施后降低的電網(wǎng)運行安全風險，確定檢修計劃，有益于實現(xiàn)輸變電設備檢修收益 最大化與檢修代價最小化，從而提升輸變電設備檢修的綜合效益水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是：從設備自身風險和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行風險兩個維度，通過綜合 評估不檢修計劃的風險、檢修期間增加的電網(wǎng)運行控制代價和檢修任務實施后降低的電網(wǎng) 運行安全風險，提供一種基于綜合風險的輸變電設備月度檢修計劃協(xié)調(diào)方法，為實現(xiàn)輸變 電設備檢修收益最大化與檢修代價最小化提供技術支撐，從而提升輸變電設備檢修的綜合 效益水平。
[0005] 具體地說，本發(fā)明是采取以下的技術方案來實現(xiàn)的，包括下列步驟：
[0006] 1)針對檢修計劃月度的候選檢修設備，獲取電網(wǎng)相關設備故障概率和設備資產(chǎn)現(xiàn) 值信息，獲取電網(wǎng)運行計劃工況信息和進行安全穩(wěn)定分析需要的模型與參數(shù)，獲取月度交 易計劃及違約電價信息。
[0007] 2)根據(jù)設備停運對電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)運行的影響情況，對候選檢修設備進行分 組，一組設備可在同一時段停運檢修，構(gòu)成一個檢修任務，從而將月度計劃內(nèi)候選檢修設備 的檢修工作，形成若干項檢修任務。
[0008] 所述設備停運對電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)運行的影響是指：導致母線、線路、主變和無 功補償裝置退出運行，母線相聯(lián)的線路、主變發(fā)生變化，母線之間的聯(lián)接發(fā)生變化。
[0009] 所述設備分組的原則是：對于一組設備，其中任一和多個設備停運，對電網(wǎng)拓撲結(jié) 構(gòu)和電網(wǎng)運行的影響相同。
[0010] 3)針對各候選檢修任務，考慮設備資產(chǎn)損失風險和電網(wǎng)運行安全風險，計算在計 劃月度內(nèi)不進行檢修的綜合風險。
[0011] 所述第i個檢修任務的設備資產(chǎn)損失風險按下式計算：
[0013] N1是檢修任務i涉及的設備數(shù)目，REu是檢修任務i中第j個設備不檢修的設備 資產(chǎn)損失風險。
[0014] 所述不安排第i個檢修任務的電網(wǎng)運行安全風險按下式計算：
[0016] 其中Xu為第i個檢修任務中第j個設備在計劃月度內(nèi)的故障概率，C1是檢修任 務i涉及的設備故障導致的電網(wǎng)運行控制代價。
[0017] 所述第i個檢修任務不列入月度檢修計劃的綜合風險按下式計算：
[0018] RT1=RE,+RP1
[0019] 所述不安排檢修任務i的電網(wǎng)運行控制代價(^的計算方法如下：
[0020] 對計劃月度內(nèi)每天的電網(wǎng)運行方式，分析檢修任務i涉及的設備故障停運對電網(wǎng) 拓撲結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)運行的影響，以設備故障停運后的電網(wǎng)運行方式滿足導則一級標準作為約 束，分析設備故障停運對預定交易計劃進行修正的情況，包括限負荷和增、減發(fā)電出力，得 到供電和發(fā)電以及與外部電網(wǎng)交易違約電量，結(jié)合違約電價信息，計算得到檢修任務i涉 及的設備故障停運引起的每天的電網(wǎng)運行控制代價C1^
[0021] 按下式計算計劃月度內(nèi)不安排檢修任務i的電網(wǎng)運行控制總代價C1
[0023] 其中MT是檢修計劃月度日歷天數(shù)。
[0024] 4)按檢修任務在計劃月度內(nèi)不進行檢修的綜合風險，對檢修任務進行風險預警和 緊迫性分類。
[0025] 所述檢修任務風險預警和緊迫性分類方法如下：
[0026] RT1SRTWh，檢修任務i為有嚴重風險，緊急檢修任務
[0027] RTW'RKRTWh，檢修任務i為有一般風險，建議檢修任務
[0028] RKRTW1，檢修任務i為有低風險，暫緩檢修任務
[0029] 所述RTWh為檢修任務嚴重風險下限值，所述RTW:為檢修任務一般風險下限值。
[0030] 5)對各項檢修任務，結(jié)合其可能的各個檢修時段，計算相應的檢修導致的電網(wǎng)運 行控制代價和檢修任務實施后降低的電網(wǎng)運行安全風險。
[0031] 按下式計算檢修導致的電網(wǎng)運行控制代價：
[0033] 其中，DPlil是第i個檢修任務在第1個檢修時段實施檢修的電網(wǎng)運行控制代價， DPliuj是第i個檢修任務在第1個檢修時段實施檢修時第j天的電網(wǎng)運行控制代價，NB1是 檢修任務i可能的檢修計劃時段數(shù)。
[0034] 按下式計算檢修任務實施后降低的電網(wǎng)運行安全風險：
[0036] 其中Mu是第i個檢修任務計劃在第1個檢修時段完成檢修后至計劃月度結(jié)束這 段時間的日歷天數(shù)。
[0037] 6)按檢修后降低的電網(wǎng)運行安全風險最大化和檢修期間電網(wǎng)運行控制代價最小 化的原則，進行緊急檢修任務計劃時段協(xié)調(diào)。
[0038] 所述協(xié)調(diào)方法分為以下三步：
[0039] 第一步是，對緊急檢修任務i，按檢修后降低的電網(wǎng)運行安全風險最大化，初步確 定其檢修計劃時段KTi=k，k滿足下式：
[0040] RPMlik=max(RPMlil,I=I1NBj
[0041] 第二步是，如果第一步的結(jié)果!(!^有惟一解，則直接轉(zhuǎn)第三步；如果KTi有多個解， 即對應多個檢修計劃時段，則按檢修期間電網(wǎng)運行控制代價最小，選取相應的檢修計劃時 段k0,KT1=k0作為檢修任務i的計劃檢修時段，執(zhí)行第三步。
[0042] 第三步是，如果按前兩步確定的檢修計劃時段KT1，已經(jīng)有其它計劃檢修任務，則 進行新增檢修任務i后，多個檢修任務同時實施的電網(wǎng)運行控制代價可接受性校核。如果 校核結(jié)果是可接受，則檢修任務i的計劃檢修時段KT1不變；否則，將KTi從檢修任務i可能 的檢修計劃時段中剔除，返回第一步，重新優(yōu)化。
[0043] 7)按檢修期間電網(wǎng)運行控制代價最小化和檢修后降低的電網(wǎng)運行安全風險最大 化的原則，進行建議檢修任務計劃時段協(xié)調(diào)。
[0044] 所述協(xié)調(diào)方法分為以下三步：
[0045] 第一步是，對建議檢修任務i，按檢修期間電網(wǎng)運行控制代價最小化，初步確定其 檢修計劃時段KTi=k，k滿足下式：
[0046] DPik=min{DP1;I=I,NBj
[0047] 第二步是，如果第一步的結(jié)果!(!^有惟一解，則直接轉(zhuǎn)第三步；如果KTi有多個解， 即對應多個檢修計劃時段，則按檢修后降低的電網(wǎng)運行安全風險最大，選取相應的檢修計 劃時段k0,KT1=k0作為檢修任務i的計劃檢修時段，執(zhí)行第三步。
[0048] 第三步是，如果按前兩步確定的檢修計劃時段KT1，已經(jīng)有其它計劃檢修任務，則 進行新增檢修任務i后，多個檢修任務同時實施的電網(wǎng)運行控制代價可接受性校核。如果 校核結(jié)果是可接受，則