电力系统检修计划优化问题研究

电力系统检修计划优化问题研究

周文俊

（国网江苏省电力公司210024）

摘要：伴随我国社会经济的飞速发展，电力用户对电力资源的需求也变得越来越大，使得电力系统其负荷急剧增长，人们对于电力系统的可靠性、稳定性有了更高的要求。在电力企业的日常工作中，其中非常重要的一项就是电力设备的检修工作，进行设备检修工作能够及时发现外观检查或常规试验难以察觉的问题，从而便于对其加以处理。因此，必须对现有的配电网检修计划进行优化处理，从而使配电网设备存在的故障或隐患得到快速稳妥的处理，进而为电力用户提供一个安全、稳定、可靠的供电系统。

关键词：电力系统；检修计划；优化研究

引言

随着我国农村经济的快速发展，电力供应中存在的问题也越来越多，这样就需要按照供配电的实际情况出发来制定出科学的检修计划，这样才能够更好的提高电力供应的稳定性。检修计划的制定如果单纯依靠人力，是很难实现其优化目标的。所以，在制定电力系统检修计划的具体过程之中，必须采用多种手段来实现对其的优化，使相关工作人员能够从这一繁重的任务中解脱出来。

一、电力系统国内外检修情况

作为能源消耗与温室气体的一大输出者,电力行业必须要不断开发更多的绿色、可再生能源才能够更好地满足行业增长需求,更好地缓解能源危机和温室效应。现今已经投入使用的可再生能源包括风力、水力、潮汐和太阳能等多种发电形式,而在这么多的可再生能源当中,风力发电技术已趋近成熟,所以,众多国家也越发重视风力发电技术的开发。我国风能资源极为丰富,具有较大的风力发电发展优势,且近年来政府部门大力扶植风电产业的发展。电力系统检修计划就是为了保障系统的正常生产运行,检修过程中系统就必须停运,进而影响发电机组构成。因此,发电机组检修计划备受国内学者的关注,他们从不同方面对发电机组检修计划进行研究,并取得了一定成效。可将发电机组检修计划分为三个研究阶段:一是以研究电力系统供电可靠性；二是研究电力系统的经济性;三是研究电力系统的调峰能力和经济性。

二、电力系统检修计划的优化分析

（一）、配电网检修计划优化模型研究

配电网设备不管其状态是处于好还是坏均有可能发生设备故障，因此如果可以合理地安排检修工作，有助于在设备故障发生之前就将其消灭于萌芽状态。检修方案不同产生的检修效果以及所付出的成本是不同的，此外配电网设备在发生故障的时候，不仅会造成设备故障检修成本与设备资产损害等设备自身的损害，还会降低配电网安全性和造成电网负荷的损失。从检修角度上看，配电网在运行期间面临的总风险主要包含配电网故障风险和配电网检修风险，由于这两者是互相矛盾的，因此能够解决这一矛盾的唯一办法就是寻找到一个平衡点来协调两者关系，使检修之后配电网的运行风险降到最低，此时的检修计划则是最恰当的，既不会因为检修不足而造成配电网故障风险过高，又不会因检修过度而增大配电网检修风险。

（二）、优化检修算法

1、启发式优化算法

启发式优化算法是根据所要求解的问题的特征，寻求能够较好解决问题的有效途径，旨在从可接受的范围内寻找最好的解，但并不能保证所求得的解的最优性;在很多种情况下，甚至无法确知其所得解同最优解的近似程度。启发式算法一般具有下述优点:方法简单，易于实现，计算速度快，可以嵌入到数学优化方法或人工智能算法之中。同时，也有一些缺点:不能保证得到最优解，解的最优性程度依赖于实际问题、算法设计者的经验和技术水平。检修计划优化属于组合优化问题，其具有维数高、离散性和非线性等特点。在启发式优化算法中，一般比较容易引入各种约束条件，且不受约束条件是否线性和是否离散等情况的限制，因而启发式优化算法在检修计划优化决策中得到了比较广泛的应用。

2、遗传算法

采用这种计算方法有着一定的有点，但是也存在着一些明显的问题和不足。由于具备较为实用以及鲁棒性强的诸多优点，很多领域都对遗传算法技术进行了使用。遗传算法技术利用存于遗传空间之内的串结构数据对解数据进行表示，使得某一初始群体得以出现，对群体中所有个体所具有的适应度进行计算，通过选择、变异等操作使新一代群体得以产生，能够对现实问题进行反映的目标函数所具有的适应度值是判断解的好坏的重要依据，最优解是适应度最强的个体。编码、适应度函数所具有的构造以及初始解群的形成等是配电网检修计划遗传算法的主要内容，在对配电网检修计划进行优化之前，一定要做好对适应度函数的构建以及待求参数的确认等等工作。

3、传统数学算法

1）0—1整数规划算法，在整数规划中，这种形式是比较特殊的，变量的取值只有两个，0或者1。求取0—1整数规划最直接的方式是采用枚举法进行。具体做法是对每个变量进行观察，对每个组合的函数值进行比较，进而求取结果；这种方法的好处是能够确保整个过程的最优性，但当变量数目很大时，求解就比较费劲。

2）线性规划法，这种理论发展的历史比较长，成熟的比较早。它主要是对在一组线性约束条件下，来对线性目标函数的最大或者最小进行优化。它计算简答方便。如果使用线性代数来对检修计划优化进行求解的话，还需要简化优化模型，这样一来，最终的结果可能与实际预期是不同的。所以，一般情况下，可以把线性规划与启发式算法结合在一块，来对电力检修计划优化进行求解。通过对相关文献的分析，一些文献将线性规划和模糊推理相结合，通过两步就可以将检修计划优化进行求解。

2)禁忌搜索法禁忌搜索算法的基本思想是通过记忆搜索历史，从中获得知识并利用其来指导今后的搜索以避开局部最优解。禁忌搜索通过引入一个灵活的存储结构和相应的禁忌准则来避免迂回搜索，同时通过藐视准则赦免一些被藐视的优良解，从而在优化过程中可以接受劣解，具有收敛速度较快，局部搜索能力强的优点。不过，这种算法的收敛速度和最终解的优劣与初始解的选取关系较大。

（三）、加强对电力施工的检修和监督工作

某些电力施工单位为了追求利益，而忽视了对电力施工的检修和监督，造成了很多安全事故和不可估量的巨额损失。对电力施工的定期检修是电力施工工作的一部分，没有进行检修工作就等于没有完成电力施工工作，对电力施工的检修和监督室十分必要的和不容忽视的。造施工阶段难免会遇到一些问题，施工人员自身却很难发觉，如果不能及时发现问题并进行改正，很可能阻碍和影响后期工作的顺利进行。因此，在施工过程中进行定期检修和监督，可以及时发现电力施工中的问题，并及时找出解决问题的办法和对策，减少施工中的失误和差错，一定程度上也减少了安全事故的发生概率，为施工人员提供良好的施工环境。

结束语

电力系统未来的主要发展趋势就是要进行大规模的可再生能源开发和利用，要充分考虑到的就是要利用大规模反调峰性和波动性对电力系统造成的调峰压力，从而做好电力系统检修计划优化研究工作，提高电力系统调峰压力，进一步提升电网调峰能力。广大电力工作者必须要从长远考虑，构建系统检修计划优化模型，推动可再生能源的深入研究。

参考文献

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[3]姚瑛,庄剑,郗晓光,等.配电网检修计划优化的研究现状[J].电气开关,2015(04):1-5.