配电网检修计划优化应用探究

郭术明，姜英武

(双城市农电公司，黑龙江 双城 150100)

配电网检修计划优化应用探究

郭术明，姜英武

(双城市农电公司，黑龙江 双城 150100)

随着社会经济的发展，电力资源的供应已成为人们正常生活和生产的基础条件，人们对电力资源的安全性能和稳定性能的要求也越来越高，所以，对配电网的检修工作必不可少。要做好检修工作，就要不断优化检修计划。通过对配电网检修优化中的时间优化、配电网检修中的负荷转移路径、智能化检修计划的应用研究，可以预见，配电网检修计划的优化，可在未来的检修工作中发挥积极的作用。

配电网；检修计划；优化

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

电力企业是为人们提供安全可靠的电能，在配电系统，由于企业自身的结构比较薄弱，受设备分散等问题的困扰，导致配电网在检修工作中存在很多问题。对配电网检修计划的优化能够有效阻止事故的发生，减少停电的时间，以达到对设备检修工作更好的协调与控制。配电网检修计划的优化要考虑到建筑项目间的关系、线路潮流越限、检修部门的人力、物力协调配置等。以下从配电网可靠性能和负荷路径转移这两个方面展开计划的优化讨论。

1 配电网检修优化中的时间优化

配电网的检修工作可分为多个阶段的决策过程，配电网检修时间的优化是针对网络进行可靠性的评估，并以评估的数据作为电网脆弱部分检修工作的基础。

1.1 配电网的可靠性评估

在传统的配电网事故检修工作中，存在着很多安全隐患，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，在很大程度上没有从设备间关联和电网运行风险这两个方面进行考虑，导致单个设备与整体电网系统之间存在矛盾。主要通过以下三种措施进行检修计划应用的优化。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模型，并提出设备状态检修非连续监控，随着检测频率的动态变化，采用半马尔可夫决策模型对其进行统一优化。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，提出相应的目标函数，对电网机组设备起到约束作用。第三，将两者有机的结合在一起。在电网的检修中，要注重电网故障风险和电网检修风险间的关系，将二者有效的结合在一起。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，还可以根据风险评估机制优化配电网的检修决策，将不同的检修方式有机地融合在一起，起到优化检修计划的目的。

1.2 计算最佳检修时间算法的应用研究

随着电力系统互联网的不断优化，对其产生的约束力也越来越大，传统的检修计划已经无法适用于现代电力系统的安全管理，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，紧急搜索技术的应用能够通过禁忌表记住局部搜索的最优对象，能在下一次的搜索中有效避开已经搜索过的对象，并且在局部选择出最优的解决方案，避免在局部搜索领域中存在检索的不足。但是，这一禁忌技术也存在着弊端，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影响以后的搜索精确程度，使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、目标函数同固体的状态、固体的能量进行等价，在模拟过程中针对固体恒温下趋于热平衡的过程，这一算法终止时就是当前检索过的近似最优值。模拟退火这一算法在运行的效果上比较理想，所需要的运行时间相对较短，但是，对于全局的搜索能力较差，很容易受到参数的影响。

基因遗传学的遗传算法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，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。

在这些配电网检修计算法中，各自的优缺点是不同的，简单的遗传算法可能会在搜索的结果上存在不足；模拟固体温度在不断下降的过程中对种群个体的评判要求变得更加严格；在模拟退火算法的结合下进行，使其接受劣解的概率逐渐变小，促使遗传算法朝着有效的方向发展。

2 配电网检修中的负荷转移路径

在配电网的检修工作中，除了对检修时间进行合理的把握之外，还要制定有效的负荷转移计划，通过开展一系列的操作，将影响检修工作正常进行的负荷有效的转移到其他的馈线供电系统中，从而有效减少停电的负荷，提供更加安全可靠的供电工作。通过对配电网检修负荷转移路径的优化模型和模型的优化算法进行研究。

2.1 负荷转移路径优化模型的应用

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，这样能最大程度的将电能负荷转移，有效降低检修、停电等产生的售电及维修工作的损失，尽可能降低因为转移负荷造成的附加费用。要做好负荷转移路径的优化目标，就要按照其重要的程度进行考虑。以下是按照递减的方式进行的排序：第一，停电负荷最大转移的目的就是要将停电的负荷降到最低，只有这样才能有效降低停电检修所带来的损失；第二，尽量减少对开关的使用频率，有效降低由于开关损耗而产生的经济损失，有效延长开关的使用寿命；第三，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约束条件下，包括网络拓扑约束、系统潮流约束和设备容量约束，在此基础上要满足以下几个条件：第一，支流电流的约束，通过转移负荷后各支流中的电流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；第二，节点电压约束，转移负荷以后，转移路径中各个节点的电压要控制在允许电压限度以内；第三，网络拓扑约束，转移后负荷后的配电网所具备的拓补结构能始终保持在辐射状的结构下。

2.2 负荷转移路径算法的应用研究

在负荷转移路径的算法中，如何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，其中遗传算法为主要算法，启发式搜索作为辅助算法对遗传算法中的不足之处进行有效的弥补。在辐射状配电网结构中，有许多遗传算法无法计算，增加了系统的运行时间和难度，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的总量和难度。

3 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的经验和简单的计算方法，巨大、复杂的电网结构和信息通过如此简单的计算得出结论，出现误差和存在问题的可能性会大大提高，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。能根据设备间的关键抽象表达形成图像，在图像的基础上做出更加合理的检修计划和分析。可视化技术也是一种智能技术，能够绘制出全网的拓扑模型，对设备的检修状态和内容都能够进行动态标识，所以，智能化检修计划的应用能够为检修工作带来极大的便利。

4 结语

本论文对配电网检修计划的优化应用展开了相关讨论，其中对负荷转移、电网的可靠性这两方面进行了着重强调，智能化检修技术应用在未来的发展中也相当重要，只有这样，才能促进配电网检修计划的优化更加科学合理。

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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