計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化方法，屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明基于靜態(tài)安全和暫態(tài)穩(wěn)定量化評估技術(shù)，對檢修計劃方式中存在設(shè)備過載和暫態(tài)失穩(wěn)兩類問題的檢修計劃優(yōu)化采用“串行協(xié)調(diào)，迭代校核”的方法，優(yōu)先進行滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束的檢修計劃優(yōu)化，后續(xù)過載安全檢修計劃優(yōu)化計及暫態(tài)穩(wěn)定優(yōu)化決策結(jié)果和關(guān)鍵設(shè)備的可調(diào)整起始檢修時間約束。本發(fā)明能夠為電力系統(tǒng)發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化編排提供決策支持。
【專利說明】
計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說本發(fā)明涉及一種計及過載和暫態(tài) 穩(wěn)定約束的設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)輸電設(shè)備月度檢修計劃的合理性直接影響電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟運行，設(shè)備 檢修計劃的安排不僅要考慮電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性，還要考慮電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性。對系統(tǒng) 安全穩(wěn)定性影響方面，因設(shè)備檢修會導(dǎo)致系統(tǒng)潮流分布發(fā)生變化，相關(guān)聯(lián)輸電通道的輸電 功率增加，高峰負荷期間嚴(yán)重情況下甚至不能保證系統(tǒng)N-I故障下的安全穩(wěn)定運行。
[0003] 計及安全穩(wěn)定約束的電網(wǎng)檢修計劃優(yōu)化問題是一個以設(shè)備檢修開始時間為優(yōu)化 變量的多約束規(guī)劃問題，是一個復(fù)雜的多時段動態(tài)規(guī)劃過程，在數(shù)學(xué)上屬于非確定多項式 難問題。目前國內(nèi)外研究計及安全穩(wěn)定約束的檢修計劃優(yōu)化方法主要有規(guī)劃優(yōu)化方法和啟 發(fā)式方法(如粒子群算法、遺傳算法、禁忌搜索等），系統(tǒng)的運行約束主要考慮機組容量、機 組最小出力、電力平衡及靜態(tài)安全約束(包括過載和電壓越限），無法計及預(yù)想故障后暫態(tài) 穩(wěn)定約束，總體上處在理論研究階段。
[0004] 我國現(xiàn)有電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中月度計劃安全穩(wěn)定評估已達到實用化要求，實現(xiàn) 了基于月度發(fā)電計劃、負荷預(yù)測、聯(lián)絡(luò)線功率交換計劃信息和電網(wǎng)模型的月度計劃運行方 式計算數(shù)據(jù)自動生成和基于大規(guī)模集群系統(tǒng)的多類調(diào)度計劃安全校核計算，此外，目前智 能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在計及暫態(tài)、動態(tài)和靜態(tài)各類安全約束的預(yù)防控制計算已實現(xiàn)了在線 方式多類安全穩(wěn)定問題和多種措施預(yù)防控制的協(xié)調(diào)優(yōu)化決策（詳見中國專利文件 CN200710135089和CN201110134701)，這為實現(xiàn)月度檢修計劃方式的安全穩(wěn)定評估和月度 檢修計劃的優(yōu)化決策奠定了基礎(chǔ)。但針對復(fù)雜的多約束多時段檢修計劃動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化問 題，實際電網(wǎng)運行中檢修計劃的安排較多依賴于調(diào)度計劃人員的經(jīng)驗，缺乏實用、有效的輔 助決策手段，難以為電網(wǎng)調(diào)度檢修計劃優(yōu)化編排提供決策支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中電網(wǎng)調(diào)度檢修計劃優(yōu)化編排的問題，提供一 種計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化決策方法。該方法基于安全 穩(wěn)定量化分析技術(shù)進行月度發(fā)輸變電設(shè)備檢修計劃的優(yōu)化編排，可為電力系統(tǒng)月度發(fā)輸變 電設(shè)備檢修計劃的優(yōu)化編排提供決策依據(jù)。
[0006] 具體地說，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，包括以下步驟：
[0007] 1)基于電網(wǎng)月度發(fā)輸變電設(shè)備檢修計劃信息，在月度計劃全接線方式數(shù)據(jù)的基礎(chǔ) 上通過設(shè)備的停運狀態(tài)設(shè)置，生成月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)；
[0008] 2)基于潮流計算和時域仿真，對生成的月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)進行預(yù)想故障的靜 態(tài)和暫態(tài)安全穩(wěn)定評估;若所有月度檢修計劃方式的過載裕度和暫態(tài)穩(wěn)定裕度均通過評 估，則表明所有的方式均安全，結(jié)束本方法;否則，轉(zhuǎn)入步驟3);
[0009] 3)對于未通過評估的月度檢修計劃方式按設(shè)備過載問題和暫態(tài)失穩(wěn)問題進行分 類，若存在暫態(tài)失穩(wěn)問題則轉(zhuǎn)入步驟4)，否則，轉(zhuǎn)入步驟6);
[0010] 4)針對暫態(tài)失穩(wěn)檢修計劃優(yōu)化決策計算:基于檢修設(shè)備的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指 標(biāo)，識別暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備，按各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可 調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，組合生成多個檢修計劃方案，通過對各方案進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，得 到滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策方案，作為計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計 劃優(yōu)化決策結(jié)果；
[0011] 5)根據(jù)計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果調(diào)整電網(wǎng)檢修計劃，生成 新的檢修計劃方式，進行靜態(tài)安全評估，若仍存在設(shè)備過載問題則轉(zhuǎn)入步驟6)，否則結(jié)束本 方法并輸出計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果；
[0012] 6)針對過載安全檢修計劃優(yōu)化決策計算:基于檢修設(shè)備的過載綜合相關(guān)性指標(biāo)， 識別過載安全待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備，按各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及過載安全約束的可調(diào)整 起始檢修時間區(qū)間，組合生成多個檢修計劃方案，通過對各方案進行靜態(tài)安全評估，得到滿 足過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策方案，作為計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu) 化決策結(jié)果；
[0013] 7)根據(jù)計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果調(diào)整電網(wǎng)檢修計劃，生成 新的檢修計劃方式，進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，若仍存在暫態(tài)失穩(wěn)問題則轉(zhuǎn)入步驟4)，進入下一輪 次迭代優(yōu)化，直至消除所有月度檢修計劃方式的設(shè)備過載問題和暫態(tài)失穩(wěn)問題或者達到最 大優(yōu)化調(diào)整迭代次數(shù)。
[0014] 上述技術(shù)方案的進一步特征在于，所述步驟4)中的計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修 計劃優(yōu)化決策結(jié)果包括各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整檢修起始時間區(qū)間，所 述步驟6)中如識別的過載安全待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備與暫態(tài)失穩(wěn)的關(guān)鍵檢修設(shè)備相 同，則相應(yīng)關(guān)鍵檢修設(shè)備的計及過載安全約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間在計及暫態(tài)穩(wěn)定 約束的可調(diào)整的檢修起始時間區(qū)間內(nèi)進行優(yōu)化調(diào)整。
[0015] 上述技術(shù)方案的進一步特征在于，所述步驟4)包括以下步驟：
[0016] 4-1)基于時域仿真篩選出各檢修計劃方式下存在暫態(tài)失穩(wěn)的故障(定義為暫態(tài)穩(wěn) 定關(guān)鍵故障集），采用EEAC方法識別出各暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障下的發(fā)電機臨界群，并計算出發(fā) 電機的參與因子；
[0017] 4-2)采用公式（1)計算各檢修方式下檢修設(shè)備對單一暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障的相關(guān)性 指標(biāo)，采用公式(2)計算各檢修方式下檢修設(shè)備對暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障集的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相 關(guān)性指標(biāo)。
[0018] ⑴ 12 (2) 2 其中，SG^k為第j個檢修方式下第k個暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障發(fā)電機臨界群機組集合； Nj.k為SGp集合中發(fā)電機數(shù)目；Pg. ^為根據(jù)EEAC方法計算得到的第j個檢修方式下第k個暫 態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障臨界群中第g個發(fā)電機的參與因子；\ 是第j個檢修方式下第k個暫態(tài) 穩(wěn)定關(guān)鍵故障臨界群機組集合中第g個發(fā)電機對第k個檢修設(shè)備的靈敏度，通過在月度計 劃全接線方式下采用潮流靈敏度分析方法計算；U=I，2,…，L，L為檢修設(shè)備的總數(shù); 為第j個檢修方式第k個暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障下第k個檢修設(shè)備的暫態(tài)功角穩(wěn)定相關(guān)指標(biāo)； 為第k個檢修設(shè)備在第j個檢修方式下的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)^為第j個檢修方 式下暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障集中故障總數(shù);np為第j個檢修方式第k個故障下暫態(tài)功角穩(wěn)定裕 度；
[0021] 4-3)對存在暫態(tài)失穩(wěn)問題的所有檢修計劃方式順次進行暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān) 鍵檢修設(shè)備的識別，對各檢修計劃方式分別按檢修設(shè)備暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)排序結(jié)果 依次取消設(shè)備檢修，生成新的檢修計劃方式，并重新進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，直至所有檢修計劃 方式所有預(yù)想故障均保持暫態(tài)穩(wěn)定，獲得暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備集合及與各關(guān) 鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在暫態(tài)穩(wěn)定問題檢修計劃方式對應(yīng)的檢修日期，并將取消關(guān)鍵設(shè)備檢 修后的方式作為進行暫態(tài)穩(wěn)定檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式；
[0022] 4-4)依據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在暫態(tài)穩(wěn)定問題檢修計劃 方式對應(yīng)的檢修日期、設(shè)備檢修周期、同時檢修、順序檢修以及與已安排檢修設(shè)備的互斥檢 修約束，確定各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，在此基礎(chǔ)上， 基于暫態(tài)穩(wěn)定檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式，生成各關(guān)鍵檢修設(shè)備不同開始檢修日期組合下的 檢修計劃方案，對各方案進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，以滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束的檢修計劃方案作為優(yōu) 化方案，若存在多個滿足要求的方案，則選取網(wǎng)損最小的方案作為優(yōu)化方案，將優(yōu)化方案作 為計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果;若待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備的可調(diào)整 起始檢修時間區(qū)間為空集或所有方案均不能滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束，則結(jié)束本方法并輸出告警 信息。
[0023] 上述技術(shù)方案的進一步特征在于，步驟6)包括以下步驟：
[0024] 6-1)基于潮流計算篩選出各檢修計劃方式下存在設(shè)備過載的故障(定義為過載安 全關(guān)鍵故障集），針對存在設(shè)備過載的檢修計劃方式，基于月度計劃全接線方式計算所有檢 修設(shè)備對過載設(shè)備的靈敏度，當(dāng)存在多個過載設(shè)備時，綜合考慮檢修設(shè)備對不同過載設(shè)備 的靈敏度和過載設(shè)備的過載程度采用公式(3)計算過載安全關(guān)鍵故障集下檢修設(shè)備的過載 綜合相關(guān)性指標(biāo)。
[0025]
(3)
[0026] 其中，iL = l，2,…，L，L為檢修設(shè)備的總數(shù);為第j個檢修方式下第k個檢修設(shè)備 的過載綜合相關(guān)性指標(biāo);W'j為第j個檢修方式下過載安全關(guān)鍵故障集中故障總數(shù);Ν'j.kS 第j個檢修方式第k個故障下過載設(shè)備的總數(shù);n'pa為第j個檢修方式下第k個故障下第1個 過載設(shè)備的過載安全裕度;為第j個檢修方式下第k個檢修設(shè)備在第k個故障下對第1 個過載設(shè)備的靈敏度；
[0027] 6-2)對存在設(shè)備過載問題的所有檢修計劃方式順次進行過載待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢 修設(shè)備的識別，對各檢修計劃方式分別按檢修設(shè)備過載綜合相關(guān)性指標(biāo)排序結(jié)果依次取消 設(shè)備檢修，生成新的檢修計劃方式，并重新進行靜態(tài)安全評估，直至所有檢修計劃方式所有 預(yù)想故障均安全，獲得過載安全待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備集合及與各關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的 存在過載問題檢修計劃方式對應(yīng)的檢修日期，并將取消關(guān)鍵設(shè)備檢修后的方式作為進行過 載安全檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式；
[0028] 6-3)依據(jù)過載安全待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在過載問題檢修計劃方式 對應(yīng)的檢修日期、計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間約束、設(shè)備檢修周期、同時 檢修、順序檢修以及與已安排檢修設(shè)備的互斥檢修約束，確定各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及過載安 全約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，在此基礎(chǔ)上，基于過載安全檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式， 生成各關(guān)鍵檢修設(shè)備不同開始檢修日期組合下的檢修計劃方案，對各方案進行靜態(tài)安全評 估，以滿足過載安全約束的檢修計劃方案作為優(yōu)化方案，若存在多個滿足要求的方案，則選 取網(wǎng)損最小的方案作為優(yōu)化方案，將優(yōu)化方案作為計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化 決策結(jié)果;若待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間為空集或所有方案均不 能滿足過載安全約束，則結(jié)束本方法并輸出告警信息。
[0029] 本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明基于電網(wǎng)靜態(tài)安全和暫態(tài)穩(wěn)定量化評估技術(shù)，針 對發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃方式的安全穩(wěn)定優(yōu)化決策，給出一種計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約 束的發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化決策方法，通過設(shè)備檢修計劃的優(yōu)化編排，保證檢修 方式的安全穩(wěn)定運行，提高設(shè)備檢修方式下的供電可靠性，為電力系統(tǒng)發(fā)輸變電設(shè)備月度 檢修計劃優(yōu)化編排提供決策支持。
【附圖說明】
[0030] 圖1是本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合實施例并參照附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0032] 實施例1:
[0033] 本發(fā)明的一個實施例，其步驟如圖1所示：
[0034] 圖1中步驟1描述的是月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)的生成。
[0035] 基于電網(wǎng)月度發(fā)輸變電設(shè)備檢修計劃信息，在月度計劃全接線方式數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 通過設(shè)備的停運狀態(tài)設(shè)置，生成月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)。
[0036] 圖1中步驟2描述的是月度檢修計劃方式的安全穩(wěn)定評估。
[0037] 基于潮流計算和時域仿真，對生成的電網(wǎng)月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)進行預(yù)想故障的 靜態(tài)和暫態(tài)安全穩(wěn)定評估。若所有月度檢修計劃方式的過載裕度和暫態(tài)穩(wěn)定裕度均通過評 估(過載裕度和暫態(tài)穩(wěn)定裕度大于預(yù)先設(shè)置的門檻值），則表明所有的方式均安全，結(jié)束本 方法;否則，轉(zhuǎn)入步驟3。
[0038] 圖1中步驟3描述的是檢修計劃方式安全穩(wěn)定問題的分類和協(xié)調(diào)決策方法。
[0039] 對于未通過評估的月度檢修計劃方式按設(shè)備過載問題和暫態(tài)失穩(wěn)問題進行分類， 若存在暫態(tài)失穩(wěn)問題則轉(zhuǎn)入步驟4,否則，轉(zhuǎn)入步驟6。
[0040] 圖1中步驟4描述的是針對暫態(tài)失穩(wěn)問題的檢修計劃優(yōu)化決策計算方法。
[0041] 基于檢修設(shè)備的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)，識別暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修 設(shè)備，按各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，組合生成多個檢 修計劃方案，通過對各方案進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，得到滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu) 化決策方案，作為計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果，其中，計及暫態(tài)穩(wěn)定約 束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果包括各關(guān)鍵檢修設(shè)備及其計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整檢 修起始時間區(qū)間。
[0042] 具體地，暫態(tài)失穩(wěn)檢修計劃優(yōu)化決策計算方法包括如下步驟：
[0043] 4-1)基于時域仿真篩選出各檢修計劃方式下存在暫態(tài)失穩(wěn)的故障(定義為暫態(tài)穩(wěn) 定關(guān)鍵故障集），采用EEAC方法識別出各暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障下的發(fā)電機臨界群，并計算出發(fā) 電機的參與因子；
[0044] 4-2)采用公式（1)計算各檢修方式下檢修設(shè)備對單一暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障的相關(guān)性 指標(biāo)，采用公式(2)計算各檢修方式下檢修設(shè)備對暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障集的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相 關(guān)性指標(biāo)。
[0045] ⑴
[0046] Ο)
[0047] 其中，SG^k為第j個檢修方式下第k個暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障發(fā)電機臨界群機組集合； Nj.k為SGp集合中發(fā)電機數(shù)目；Pg. ^為根據(jù)EEAC方法計算得到的第j個檢修方式下第k個暫 態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障臨界群中第g個發(fā)電機的參與因子；是第j個檢修方式下第k個暫態(tài) 穩(wěn)定關(guān)鍵故障臨界群機組集合中第g個發(fā)電機對第k個檢修設(shè)備的靈敏度，通過在月度計 劃全接線方式下采用潮流靈敏度分析方法計算；k = 1，2，…，L，L為檢修設(shè)備的總數(shù); 為第j個檢修方式第k個暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障下第k個檢修設(shè)備的暫態(tài)功角穩(wěn)定相關(guān)指標(biāo)； 為第k個檢修設(shè)備在第j個檢修方式下的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)^為第j個檢修方 式下暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障集中故障總數(shù);np為第j個檢修方式第k個故障下暫態(tài)功角穩(wěn)定裕 度。
[0048] 4-3)對存在暫態(tài)失穩(wěn)問題的所有檢修計劃方式順次進行暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān) 鍵檢修設(shè)備的識別，對各檢修計劃方式分別按檢修設(shè)備暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)排序結(jié)果 依次取消設(shè)備檢修，生成新的檢修計劃方式，并重新進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，直至所有檢修計劃 方式所有預(yù)想故障均保持暫態(tài)穩(wěn)定，獲得暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備集合及與各關(guān) 鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在暫態(tài)穩(wěn)定問題檢修計劃方式對應(yīng)的檢修日期，并將取消關(guān)鍵設(shè)備檢 修后的方式作為進行暫態(tài)穩(wěn)定檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式；
[0049] 4-4)依據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在暫態(tài)穩(wěn)定問題檢修計劃 方式對應(yīng)的檢修日期、設(shè)備檢修周期、同時檢修、順序檢修以及與已安排檢修設(shè)備的互斥檢 修約束，確定各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，在此基礎(chǔ)上， 基于暫態(tài)穩(wěn)定檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式，生成各關(guān)鍵檢修設(shè)備不同開始檢修日期組合下的 檢修計劃方案，對各方案進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，以滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束的檢修計劃方案作為優(yōu) 化方案，若存在多個滿足要求的方案，則選取網(wǎng)損最小的方案作為優(yōu)化方案，將優(yōu)化方案作 為計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果;若待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備的可調(diào)整 起始檢修時間區(qū)間為空集或所有方案均不能滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束，則結(jié)束本方法并輸出告警 信息。
[0050] 圖1中步驟5描述的是針對暫態(tài)失穩(wěn)問題檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果的靜態(tài)安全校核。
[0051] 根據(jù)計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果調(diào)整電網(wǎng)檢修計劃，生成新 的檢修計劃方式，進行靜態(tài)安全評估，若仍存在設(shè)備過載問題則轉(zhuǎn)入步驟6)，否則結(jié)束本方 法并輸出計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果。
[0052] 圖1中步驟6描述的是針對過載安全的檢修計劃優(yōu)化決策計算方法。
[0053] 基于檢修設(shè)備的過載綜合相關(guān)性指標(biāo)，識別過載安全待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè) 備，各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定和過載安全約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，若過載安 全待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備與暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備相同，則相應(yīng)關(guān)鍵檢 修設(shè)備的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間在計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整的檢修起始時間區(qū)間內(nèi) 進行優(yōu)化調(diào)整，組合生成多個檢修計劃方案，通過對各方案進行靜態(tài)安全評估，得到滿足過 載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策方案，作為計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決 策結(jié)果。
[0054]具體地，過載安全檢修計劃優(yōu)化決策計算方法包括如下步驟：
[0055] 6-1)基于潮流計算篩選出各檢修計劃方式下存在設(shè)備過載的故障(定義為過載安 全關(guān)鍵故障集），針對存在設(shè)備過載的檢修計劃方式，基于月度計劃全接線方式計算所有檢 修設(shè)備對過載設(shè)備的靈敏度，當(dāng)存在多個過載設(shè)備時，綜合考慮檢修設(shè)備對不同過載設(shè)備 的靈敏度和過載設(shè)備的過載程度采用公式(3)計算過載安全關(guān)鍵故障集下檢修設(shè)備的過載 綜合相關(guān)性指標(biāo)。
[0056]
(3)
[0057] 其中，iL = l，2,…，L，L為檢修設(shè)備的總數(shù);為第j個檢修方式下第iL個檢修設(shè)備 的過載綜合相關(guān)性指標(biāo);W'j為第j個檢修方式下過載安全關(guān)鍵故障集中故障總數(shù);Ν'j.kS 第j個檢修方式第k個故障下過載設(shè)備的總數(shù);n'pa為第j個檢修方式下第k個故障下第1個 過載設(shè)備的過載安全裕度；A.,為第j個檢修方式下第k個檢修設(shè)備在第k個故障下對第1 個過載設(shè)備的靈敏度；
[0058] 6-2)對存在設(shè)備過載問題的所有檢修計劃方式順次進行過載待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢 修設(shè)備的識別，對各檢修計劃方式分別按檢修設(shè)備過載綜合相關(guān)性指標(biāo)排序結(jié)果依次取消 設(shè)備檢修，生成新的檢修計劃方式，并重新進行靜態(tài)安全評估，直至所有檢修計劃方式所有 預(yù)想故障均安全，獲得過載安全待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備集合及與各關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的 存在過載問題檢修計劃方式對應(yīng)的檢修日期，并將取消關(guān)鍵設(shè)備檢修后的方式作為進行過 載安全檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式；
[0059] 6-3)依據(jù)過載安全待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在過載問題檢修計劃方式 對應(yīng)的檢修日期、計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間約束、設(shè)備檢修周期、同時 檢修、順序檢修以及與已安排檢修設(shè)備的互斥檢修約束，確定各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及過載安 全約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，在此基礎(chǔ)上，基于過載安全檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式， 生成各關(guān)鍵檢修設(shè)備不同開始檢修日期組合下的檢修計劃方案，對各方案進行靜態(tài)安全評 估，以滿足過載安全約束的檢修計劃方案作為優(yōu)化方案，若存在多個滿足要求的方案，則選 取網(wǎng)損最小的方案作為優(yōu)化方案，將優(yōu)化方案作為計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化 決策結(jié)果;若待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間為空集或所有方案均不 能滿足過載安全約束，則結(jié)束本方法并輸出告警信息。
[0060] 圖1中步驟7描述的是針對過載安全問題檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果的暫態(tài)穩(wěn)定評估。
[0061] 根據(jù)計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果調(diào)整電網(wǎng)檢修計劃，生成新 的檢修計劃方式，進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，若仍存在暫態(tài)失穩(wěn)問題則轉(zhuǎn)入步驟4,進入下一輪次 迭代優(yōu)化，直至消除所有月度檢修計劃方式的設(shè)備過載問題和暫態(tài)失穩(wěn)問題，或達到最大 優(yōu)化調(diào)整迭代次數(shù)M(M典型取值為2)。
[0062]總之，本發(fā)明是基于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定量化評估技術(shù)，針對發(fā)輸變電設(shè)備月度檢 修計劃的安全性優(yōu)化，給出一種計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃優(yōu) 化決策方法，通過設(shè)備檢修計劃的優(yōu)化編排，保證檢修方式的安全穩(wěn)定運行，提高設(shè)備檢修 方式下的供電可靠性。對月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)進行靜態(tài)安全和暫態(tài)穩(wěn)定評估的基礎(chǔ)上， 對暫態(tài)失穩(wěn)和設(shè)備過載兩類問題采用"串行協(xié)調(diào)，迭代校核"的方法進行檢修計劃的協(xié)調(diào)優(yōu) 化決策，解決檢修計劃的多時段動態(tài)優(yōu)化規(guī)劃問題，按先后順序進行串行優(yōu)化決策計算，優(yōu) 先進行暫態(tài)穩(wěn)定檢修計劃優(yōu)化決策計算，后續(xù)過載安全優(yōu)化決策計算計及暫態(tài)穩(wěn)定檢修計 劃優(yōu)化決策結(jié)果和關(guān)鍵設(shè)備的可調(diào)整起始檢修時間約束的影響，對過載安全優(yōu)化決策結(jié)果 進行暫態(tài)穩(wěn)定校核，若不滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束則進入下一輪次的迭代優(yōu)化。針對暫態(tài)失穩(wěn)/過 載問題的檢修計劃優(yōu)化決策計算，基于檢修設(shè)備的暫態(tài)穩(wěn)定/過載綜合相關(guān)性指標(biāo)，識別暫 態(tài)穩(wěn)定/過載待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備，按各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定/過載約束的可 調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，組合生成多個檢修計劃方案，通過對各方案進行暫態(tài)穩(wěn)定/靜態(tài)安 全評估，選取滿足暫態(tài)穩(wěn)定/過載安全約束且網(wǎng)損最小的檢修計劃方案為最終的優(yōu)化方案。 本發(fā)明所提方法，可為電力系統(tǒng)月度發(fā)輸變電設(shè)備檢修計劃的優(yōu)化編排提供決策支持。 [0063]雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但實施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不 脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護范圍。因 此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1) 基于電網(wǎng)月度發(fā)輸變電設(shè)備檢修計劃信息，在月度計劃全接線方式數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通 過設(shè)備的停運狀態(tài)設(shè)置，生成月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)； 2) 基于潮流計算和時域仿真，對生成的月度檢修計劃方式數(shù)據(jù)進行預(yù)想故障的靜態(tài)和 暫態(tài)安全穩(wěn)定評估;若所有月度檢修計劃方式的過載裕度和暫態(tài)穩(wěn)定裕度均通過評估，則 表明所有的方式均安全，結(jié)束本方法;否則，轉(zhuǎn)入步驟3); 3) 對于未通過評估的月度檢修計劃方式按設(shè)備過載問題和暫態(tài)失穩(wěn)問題進行分類，若 存在暫態(tài)失穩(wěn)問題則轉(zhuǎn)入步驟4)，否則，轉(zhuǎn)入步驟6); 4) 針對暫態(tài)失穩(wěn)檢修計劃優(yōu)化決策計算:基于檢修設(shè)備的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)， 識別暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備，按各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整 起始檢修時間區(qū)間，組合生成多個檢修計劃方案，通過對各方案進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，得到滿 足暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策方案，作為計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu) 化決策結(jié)果； 5) 根據(jù)計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果調(diào)整電網(wǎng)檢修計劃，生成新的 檢修計劃方式，進行靜態(tài)安全評估，若仍存在設(shè)備過載問題則轉(zhuǎn)入步驟6 )，否則結(jié)束本方法 并輸出計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果； 6) 針對過載安全檢修計劃優(yōu)化決策計算:基于檢修設(shè)備的過載綜合相關(guān)性指標(biāo)，識別 過載安全待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備，按各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及過載安全約束的可調(diào)整起始 檢修時間區(qū)間，組合生成多個檢修計劃方案，通過對各方案進行靜態(tài)安全評估，得到滿足過 載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策方案，作為計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決 策結(jié)果； 7) 根據(jù)計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果調(diào)整電網(wǎng)檢修計劃，生成新的 檢修計劃方式，進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，若仍存在暫態(tài)失穩(wěn)問題則轉(zhuǎn)入步驟4 )，進入下一輪次迭 代優(yōu)化，直至消除所有月度檢修計劃方式的設(shè)備過載問題和暫態(tài)失穩(wěn)問題或者達到最大優(yōu) 化調(diào)整迭代次數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化 決策方法，其特征在于，所述步驟4)中的計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果 包括各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整檢修起始時間區(qū)間，所述步驟6)中如識別 的過載安全待優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵檢修設(shè)備與暫態(tài)失穩(wěn)的關(guān)鍵檢修設(shè)備相同，則相應(yīng)關(guān)鍵檢修 設(shè)備的計及過載安全約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間在計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整的檢 修起始時間區(qū)間內(nèi)進行優(yōu)化調(diào)整。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化 決策方法，其特征在于，所述步驟4)包括以下步驟： 4-1)基于時域仿真篩選出各檢修計劃方式下存在暫態(tài)失穩(wěn)的故障，定義為暫態(tài)穩(wěn)定關(guān) 鍵故障集，采用EEAC方法識別出各暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障下的發(fā)電機臨界群，并計算出發(fā)電機 的參與因子； 4-2)采用公式（1)計算各檢修方式下檢修設(shè)備對單一暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障的相關(guān)性指 標(biāo)，采用公式(2)計算各檢修方式下檢修設(shè)備對暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障集的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān) 性指標(biāo)：其中，Sh.k為第j個檢修方式下第k個暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障發(fā)電機臨界群機組集合;Np為 SGp集合中發(fā)電機數(shù)目；Pg.」.k為根據(jù)EEAC方法計算得到的第j個檢修方式下第k個暫態(tài)穩(wěn)定 關(guān)鍵故障臨界群中第g個發(fā)電機的參與因子;是第j個檢修方式下第k個暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵 故障臨界群機組集合中第g個發(fā)電機對第k個檢修設(shè)備的靈敏度，通過在月度計劃全接線 方式下采用潮流靈敏度分析方法計算；i L= 1，2，…，L，L為檢修設(shè)備的總數(shù)；為第j個檢 修方式第k個暫態(tài)穩(wěn)定關(guān)鍵故障下第k個檢修設(shè)備的暫態(tài)功角穩(wěn)定相關(guān)指標(biāo)'a為第k個 檢修設(shè)備在第j個檢修方式下的暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)^為第j個檢修方式下暫態(tài)穩(wěn)定 關(guān)鍵故障集中故障總數(shù);ηρ為第j個檢修方式第k個故障下暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度； 4-3)對存在暫態(tài)失穩(wěn)問題的所有檢修計劃方式順次進行暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢 修設(shè)備的識別，對各檢修計劃方式分別按檢修設(shè)備暫態(tài)穩(wěn)定綜合相關(guān)性指標(biāo)排序結(jié)果依次 取消設(shè)備檢修，生成新的檢修計劃方式，并重新進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，直至所有檢修計劃方式 所有預(yù)想故障均保持暫態(tài)穩(wěn)定，獲得暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備集合及與各關(guān)鍵檢 修設(shè)備相關(guān)的存在暫態(tài)穩(wěn)定問題檢修計劃方式對應(yīng)的檢修日期，并將取消關(guān)鍵設(shè)備檢修后 的方式作為進行暫態(tài)穩(wěn)定檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式； 4-4)依據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在暫態(tài)穩(wěn)定問題檢修計劃方式 對應(yīng)的檢修日期、設(shè)備檢修周期、同時檢修、順序檢修以及與已安排檢修設(shè)備的互斥檢修約 束，確定各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，在此基礎(chǔ)上，基于 暫態(tài)穩(wěn)定檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式，生成各關(guān)鍵檢修設(shè)備不同開始檢修日期組合下的檢修 計劃方案，對各方案進行暫態(tài)穩(wěn)定評估，以滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束的檢修計劃方案作為優(yōu)化方 案，若存在多個滿足要求的方案，則選取網(wǎng)損最小的方案作為優(yōu)化方案，將優(yōu)化方案作為計 及暫態(tài)穩(wěn)定約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化決策結(jié)果;若待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備的可調(diào)整起始 檢修時間區(qū)間為空集或所有方案均不能滿足暫態(tài)穩(wěn)定約束，則結(jié)束本方法并輸出告警信 息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及過載和暫態(tài)穩(wěn)定約束的發(fā)輸變電設(shè)備月度檢修計劃優(yōu)化 決策方法，其特征在于，步驟6)包括以下步驟： 6-1)基于潮流計算篩選出各檢修計劃方式下存在設(shè)備過載的故障，定義為過載安全關(guān) 鍵故障集，針對存在設(shè)備過載的檢修計劃方式，基于月度計劃全接線方式計算所有檢修設(shè) 備對過載設(shè)備的靈敏度，當(dāng)存在多個過載設(shè)備時，綜合考慮檢修設(shè)備對不同過載設(shè)備的靈 敏度和過載設(shè)備的過載程度采用公式(3)計算過載安全關(guān)鍵故障集下檢修設(shè)備的過載綜合 相關(guān)性指標(biāo)：其中，iL=l，2,…，L，L為檢修設(shè)備的總數(shù);~4為第j個檢修方式下第k個檢修設(shè)備的過 載綜合相關(guān)性指標(biāo);w^為第j個檢修方式下過載安全關(guān)鍵故障集中故障總數(shù);N\k為第j個 檢修方式第k個故障下過載設(shè)備的總數(shù);n'ru為第j個檢修方式下第k個故障下第1個過載 設(shè)備的過載安全裕度;4.?.?為第j個檢修方式下第k個檢修設(shè)備在第k個故障下對第1個過 載設(shè)備的靈敏度； 6-2)對存在設(shè)備過載問題的所有檢修計劃方式順次進行過載待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè) 備的識別，對各檢修計劃方式分別按檢修設(shè)備過載綜合相關(guān)性指標(biāo)排序結(jié)果依次取消設(shè)備 檢修，生成新的檢修計劃方式，并重新進行靜態(tài)安全評估，直至所有檢修計劃方式所有預(yù)想 故障均安全，獲得過載安全待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備集合及與各關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在 過載問題檢修計劃方式對應(yīng)的檢修日期，并將取消關(guān)鍵設(shè)備檢修后的方式作為進行過載安 全檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式； 6-3)依據(jù)過載安全待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備相關(guān)的存在過載問題檢修計劃方式對應(yīng) 的檢修日期、計及暫態(tài)穩(wěn)定約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間約束、設(shè)備檢修周期、同時檢 修、順序檢修以及與已安排檢修設(shè)備的互斥檢修約束，確定各關(guān)鍵檢修設(shè)備計及過載安全 約束的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間，在此基礎(chǔ)上，基于過載安全檢修計劃優(yōu)化的基準(zhǔn)方式，生 成各關(guān)鍵檢修設(shè)備不同開始檢修日期組合下的檢修計劃方案，對各方案進行靜態(tài)安全評 估，以滿足過載安全約束的檢修計劃方案作為優(yōu)化方案，若存在多個滿足要求的方案，則選 取網(wǎng)損最小的方案作為優(yōu)化方案，將優(yōu)化方案作為計及過載安全約束的設(shè)備檢修計劃優(yōu)化 決策結(jié)果;若待優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵檢修設(shè)備的可調(diào)整起始檢修時間區(qū)間為空集或所有方案均不 能滿足過載安全約束，則結(jié)束本方法并輸出告警信息。
【文檔編號】G06Q10/06GK106056218SQ201610312709
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】鮑顏紅, 王正風(fēng), 徐泰山, 任先成, 戴長春, 周海鋒, 陳實, 劉韶峰, 夏小琴, 袁震, 吳旭, 朱友良
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司, 南京南瑞集團公司, 江蘇省電力公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司