配电设备巡检策略优化方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配电设备巡检策略优化方法、装置及存储介质，其中方法包括：获取巡检任务；获取待巡检配电设备的历史健康指数、实时健康指数及地理位置，并依此计算各待巡检配电设备之间的巡检耗费；然后基于A*算法优化得到最优巡检路径。本发明专利技术基于配电设备的历史信息、实时状态和地理信息等设备信息，采用A*算法设计的巡检策略优化方法有效减小配电设备巡检总距离的前提下，优先考虑运行风险较大的配电设备，有效增大配网运行可靠性，具有较高的综合性能，本方案有利于提高巡检的工作质量和效率。

Optimization method, device and storage medium of inspection strategy for distribution equipment

【技术实现步骤摘要】
配电设备巡检策略优化方法、装置及存储介质
本专利技术涉及配电设备巡检
，尤其涉及一种配电设备巡检策略优化方法、装置及存储介质。
技术介绍
配电设备的巡检对于及时发现设备缺陷和故障、评估配电网络状态，提高配电系统供电可靠性等具有重要的作用。传统的配电设备巡检路径基于人员自身对线路、设备及地理位置的熟悉程度自行确定，具有很大的随机性，往往存在巡视不到位或重要设备、重要巡检项目漏检的情况，而配电设备巡检路径优化需要综合考虑设备巡视周期、巡视项目、设备运行状态、故障缺陷历史信息以及设备地址位置，确保巡检任务覆盖必要的巡视设备和巡视项目，避免不必要的盲巡或同一周期内的重复巡视，同时尽量减小巡检人员交通往返。
技术实现思路
本专利技术提供了一种配电设备巡检策略优化方法、装置及存储介质，以解决现有技术中依靠人工熟悉程度确定路线，导致重要设备或项目漏检、重复巡视或交通量大的问题。本专利技术第一方面，提供了一种配电设备巡检策略优化方法，包括如下步骤：获取巡检任务；获取待巡检配电设备的历史健康指数、实时健康指数及地理位置；通过计算各待巡检配电设备之间的巡检耗费，其中，cij表示待巡检配电设备i到待巡检配电设备j的巡检耗费，dij表示待巡检配电设备i到待巡检配电设备j的巡检距离，Hbj、Hcj分别为待巡检配电设备j的历史健康指数及实时健康指数，ωb为历史信息影响因子，ωc为实时状态影响因子，ωb+ωc＝1；基于A*算法优化得到最优巡检路径，该A*算法的启发式函数为：其中，g(m)＝C(1,m)表示从起始点到待巡检配电设备m沿此沿条路径的总巡检耗费，h(m)表示从待巡检配电设备m到终点的巡检耗费估计值，其中n表示剩余路径数目，minc表示所有非零巡检耗费中的最小值。确定了巡检任务，则总的路径数目是确定的，则剩余路径数目n可由总的路径数目减去已归路路径数目得到。本方案综合考虑配电设备的历史信息、实时状态和地理信息等设备信息，构建路径优化的启发式函数，启发式函数中h(m)表示从待巡检配电设备m到终点的巡检耗费估计值，其中minc表示所有非零巡检耗费中的最小值，显然所得的h(m)值小于待巡检配电设备m到终点的巡检耗费实际值，即满足A*算法的可采纳条件，搜索结果将为路径耗费最低的最优解。由待巡检配电设备之间的巡检耗费计算公式及启发式函数可知，当某待巡检配电设备的Hbj、Hcj越小，即历史状态、实时状态越差，且与已巡检配电设备地理距离dij越小，则此配电设备巡检耗费越小，越容易被扩展，此算法最终将得到总巡检耗费最小的巡检路径。本方案基于配电设备的历史信息、实时状态和地理信息等设备信息，采用A*算法设计的巡检策略优化方法可有效减小配电设备巡检总距离，并优先考虑运行风险较大的配电设备，具有较高的综合性能，本方案有利于提高巡检的工作质量和效率。进一步地，待巡检配电设备的历史健康指数通过如下公式得出：Hb＝KD(100-100λ(T)-KE)其中，KD为设备缺陷系数，无缺陷的设备KD取1，有缺陷的设备KD取0.95；KE为统计影响系数，KE为取近5年与此次巡检相同时间段的设备故障次数，反映多种外部因素对各设备运行状态的影响；λ(T)为设备故障率(次/年)，T为设备服役时间。进一步地，设备故障率通过如下公式得出：其中，λc为设备常用故障率(次/年)，λc由历史统计数据得出，β为常数且0＜β＜1，本专利技术中β取0.5，t1为调试期时长，t2为正常使用年限。根据配电网中各类配电设备故障的历史统计结果，可得到各类配电设备常用故障率及调试期时长、正常使用年限数据。进一步地，待巡检配电设备的实时健康指数通过如下公式得出：其中，Mp为该待巡检配电设备中部件p的健康指数，Kp为该待巡检配电设备中部件p的权重系数，其具体值由国家电网公司颁布的《配电网设备状态评价导则》Q/GDW645-2011确定；N为该待巡检配电设备中部件数。进一步地，待巡检配电设备中部件p的健康指数通过如下公式得出：其中，mp为部件p的基础状态得分；KF为部件p的缺陷系数，KT为部件p的寿命系数，Tp为部件p的服役时间，α为役龄折算因子，且0≤α≤1。部件的基础状态得分的具体评分方法参考国家电网公司颁布的《配电网设备状态评价导则》Q/GDW645-2011中的评价要求和评分标准，可通过在线监测、移动巡检等手段来获得配电设备各部件的状态量。进一步地，所述基于A*算法优化得到最优巡检路径具体包括如下步骤：S1、初始化OPEN表及CLOSED表:将巡检起始点放入OPEN表中，CLOSED表为空,OPEN表用于存储待扩展路径，CLOSED表用于存储当前最优路径；S2、扩展路径：将巡检新位置点均放入OPEN表中，并将原位置点删除；其中新位置点及原位置点表示巡检任务中的起始点、待巡检配电设备及终点；S3、遍历OPEN表，根据启发式函数公式计算沿巡检新位置点扩展路径的f(m)值；S4、选取OPEN表中f(m)值最小的路径位置点放入CLOSED表中；S5、判断CLOSED表中路径末点是否为终点；S6、若否，则重复步骤S2～S6；若是，则结束，CLOSED表中路径即为优化得到最优巡检路径。本专利技术第二方面，提供了一种配电设备巡检策略优化装置，包括：任务获取模块，用于获取巡检任务；巡检耗费获取模块，用于获取待巡检配电设备的历史健康指数、实时健康指数及地理位置；并通过计算各待巡检配电设备之间的巡检耗费，其中，cij表示待巡检配电设备i到待巡检配电设备j的巡检耗费，dij表示待巡检配电设备i到待巡检配电设备j的巡检距离，Hbj、Hcj分别为待巡检配电设备j的历史健康指数及实时健康指数，ωb为历史信息影响因子，ωc为实时状态影响因子，ωb+ωc＝1；巡检路径优化模块：用于基于A*算法优化得到最优巡检路径，该A*算法的启发式函数为：其中，g(m)＝C(1,m)表示从起始点到待巡检配电设备m沿此沿条路径的总巡检耗费，h(m)表示从待巡检配电设备m到终点的巡检耗费估计值，其中n表示剩余路径数目，minc表示所有非零巡检耗费中的最小值。确定了巡检任务，则总的路径数目是确定的，则剩余路径数目n可由总的路径数目减去已归路路径数目得到。进一步地，待巡检配电设备的历史健康指数通过如下公式得出：Hb＝KD(100-100λ(T)-KE)其中，KD为设备缺陷系数，KE为统计影响系数，λ(T)为设备故障率，T为设备服役时间；设备故障率λ(T)通过如下公式得出：其中，λc为设备常用故障率，β为常数且0＜β＜1，本专利技术中β取0.5，t1为调试期时长，t2为正常使用年限。进一步地，待巡检配电设备的实时健康指数通过如下公式得出：其中，Mp为该待巡检配电设备中部件p的健康指数，Kp为该待巡检配电设备中部件p的权重系数，其具体值由国家电网公司颁布的《配电网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电设备巡检策略优化方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取巡检任务；/n获取待巡检配电设备的历史健康指数、实时健康指数及地理位置；/n通过

【技术特征摘要】
1.一种配电设备巡检策略优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取巡检任务；
获取待巡检配电设备的历史健康指数、实时健康指数及地理位置；
通过计算各待巡检配电设备之间的巡检耗费，其中，cij表示待巡检配电设备i到待巡检配电设备j的巡检耗费，dij表示待巡检配电设备i到待巡检配电设备j的巡检距离，Hbj、Hcj分别为待巡检配电设备j的历史健康指数及实时健康指数，ωb为历史信息影响因子，ωc为实时状态影响因子，ωb+ωc＝1；
基于A*算法优化得到最优巡检路径，该A*算法的启发式函数为：



其中，g(m)＝C(1,m)表示从起始点到待巡检配电设备m沿此沿条路径的总巡检耗费，h(m)表示从待巡检配电设备m到终点的巡检耗费估计值，其中n表示剩余路径数目，minc表示所有非零巡检耗费中的最小值。


2.根据权利要求1所述的配电设备巡检策略优化方法，其特征在于，待巡检配电设备的历史健康指数通过如下公式得出：
Hb＝KD(100-100λ(T)-KE)
其中，KD为设备缺陷系数，KE为统计影响系数，λ(T)为设备故障率，T为设备服役时间。


3.根据权利要求2所述的配电设备巡检策略优化方法，其特征在于，设备故障率通过如下公式得出：



其中，λc为设备常用故障率，β为常数且0＜β＜1，t1为调试期时长，t2为正常使用年限。


4.根据权利要求2或3所述的配电设备巡检策略优化方法，其特征在于，待巡检配电设备的实时健康指数通过如下公式得出：



其中，Mp为该待巡检配电设备中部件p的健康指数，Kp为该待巡检配电设备中部件p的权重系数，N为该待巡检配电设备中部件数。


5.根据权利要求4所述的配电设备巡检策略优化方法，其特征在于，待巡检配电设备中部件p的健康指数通过如下公式得出：



其中，mp为部件p的基础状态得分；KF为部件p的缺陷系数，KT为部件p的寿命系数，Tp为部件p的服役时间，α为役龄折算因子，且0≤α≤1。


6.根据权利要求1所述的配电设备巡检策略优化方法，其特征在于，所述基于A*算法优化得到最优巡检路径具体包括如下步骤：
S1、初始化OPEN表及CLOSED表:将巡检起始点放入OPEN表中，CLOSED表为空,OPEN表用于存储待扩展路径，CLOSED表用于存储当前最优路径；
S2、扩展路径：将巡检新位置点均放入OPEN表中，并将原位置点删除；
S3、遍历OPEN表，根据启发式函数公式计算沿巡检新位置点扩展路径的f(m)值；
S4、选取OPEN表中f(m)值最小的路径位置点放入CLOSED表中；
S5、判断CLOSED表中路径末点是否为终点；
S6、若否，则重复步骤S2～S6；若是，则结束，CLOSED表中路径即为优化得到最优巡检路径。


7.一种配电设备巡检策略优化装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚汉阳，陈超强，毛涛，张帝，乐健，张志丹，田建伟，唐海国，游金梁，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43