一种输电线路巡线计划的优化方法技术

本申请提供了一种输电线路巡线计划的优化方法，包括：获取输电线路故障数据和输电线路故障导致的负荷减少量数据；基于输电线路故障数据获取输电线路故障概率，基于负荷减少量数据设定输电线路故障损失度；基于输电线路故障概率和输电线路故障损失度计算输电线路运行风险；基于输电线路运行风险设定输电线路巡线周期；基于输电线路巡线周期构建巡线计划优化模型；对巡线计划优化模型进行多目标求解，得到最优解。本申请的安全可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路巡线计划的优化方法
本申请涉及输电线路巡线
，尤其涉及一种输电线路巡线计划的优化方法。
技术介绍
随着科技的发展，人们对电的需求量愈发增加，输电线路的规模也在不断扩大。为保证用电的平稳安全，对输电线路进行巡检是保障输电线路安全可靠的重要举措。通过巡检及时掌握线路周边的环境变化，发现设备的缺陷和安全隐患，才能进一步保证线路安全运行。现阶段，输电线路的巡检方式包括人工巡视和无人机巡视两种。人工巡视即工作人员至输电线路所处现场作业；无人机巡视则是由巡线人员操控无人机对现场的输电线路进行勘察，更加适合比较恶劣的环境。巡检人员会事先制定巡线计划，并按照计划对输电线路进行定期的巡检，以保证输电线路的安全。然而本申请的专利技术人发现，现有技术采用的巡线计划较为传统，只进行定期无差异巡检，并没有考虑到外界对输电线路影响。按照这种计划执行任务会导致巡检力度不够而影响电网的安全性。即现有技术存在安全可靠性低的缺点。
技术实现思路
本申请提供了一种输电线路巡线计划的优化方法，以解决现有技术安全可靠性低的问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：本申请提供了一种输电线路巡线计划的优化方法，该方法包括：获取输电线路故障数据和输电线路故障导致的负荷减少量数据；基于所述输电线路故障数据获取输电线路故障概率；基于所述负荷减少量数据设定输电线路故障损失度；基于所述输电线路故障概率和所述输电线路故障损失度计算输电线路运行风险；基于所述输电线路运行风险设定输电线路巡线周期；基于所述输电线路巡线周期构建巡线计划优化模型；对所述巡线计划优化模型进行多目标求解，得到最优解。可选的，所述输电线路故障数据包括：输电线路外因故障数据和输电线路内因故障数据；所述输电线路外因故障数据包括：气象因素引发的故障概率；所述输电线路内因故障数据包括：使用时长引发的故障概率和运行负荷引发的故障概率。可选的，所述气象因素引发的故障概率的获取方法包括：其中：nw为预设时间内由气象灾害引发的输电线路故障次数；N为预设时间内输电线路总故障次数；所述使用时长引发的故障概率的获取方法包括：其中：α为威布尔分布的尺度参数；β为威布尔分布的形状参数；t为距离前一次修理的间隔时间；所述运行负荷引发的故障概率的获取方法包括：其中：PN为线路额定传输功率；Plim为线路极限传输功率；Pi为线路i的实时传输功率；Pi为线路i时段的实时传输功率；p0为线路运行在额定传输功率及额定传输功率以下时的故障概率。可选的，所述输电线路故障概率的获取方法包括：pk＝wgpw+pr+pl其中：wg为地貌造成的外部故障概率权重；pw为气象因素引发的故障概率；pr为使用时长引发的故障概率；pl为和运行负荷引发的故障概率。可选的，所述输电线路运行风险的获取方法包括：Rk＝pk·Sk其中：Rk为输电线路运行风险值；pk为输电线路故障概率；Sk为输电线路故障损失度。可选的，所述输电线路巡线周期的设定方法，包括：当所述输电线路运行风险小于80时，设定风险等级为1，巡线周期设定为每六个月一次；当所述输电线路运行风险小于300且大于等于80时，设定风险等级为2，巡线周期设定为每四个月一次；当所述输电线路运行风险小于600且大于等于300时，设定风险等级为3，巡线周期设定为每三个月一次；当所述输电线路运行风险大于等于600时，设定风险等级为4，巡线周期设定为每两个月一次。可选的，所述巡线计划优化模型的构建方法，包括：建立输电线路巡线间隔目标函数：其中：ti表示每个输电线路间的巡线间隔，i表示巡线班次；为输电线路全年平均巡线间隔；设定巡线间隔约束条件：hmin≤ti≤hmaxtsi≥Ttsn≤T'其中：hmin为最小巡线间隔，hmax为最大巡线间隔；tsi为第i班次巡线任务的出发日期；T为当前巡线周期的开始时间，T'为下一个巡线周期的开始时间；建立输电线路巡线资源目标函数：minZ2＝npeo其中：npeo为使用巡线人数；为巡线直接成本；为购置巡线设备的成本折旧；cp为线路p的平均每公里费用；hp为线路的长度；tp为每年巡线次数；cequ为设备的单位购置价本；nequ为购置设备数量；aequ为设备的等年值因子；E为巡线设备的集合；设定巡线资源约束条件，包括：巡线任务约束、工作时间约束、人员数量约束和设备数量约束；其中，所述巡线任务约束还包括：巡线任务完成性约束和巡线任务有效性约束。可选的，所述巡线任务完成性约束为：Xleij＝{0,1}其中：K为巡线等级集合；R为巡线线路任务集合；P为巡线人员集合；E为巡线设备集合；表示巡线小组l携带巡线设备e执行完巡线等级为k的线路i后执行线路j；表示巡线小组l从工作站出发执行线路i的巡线；表示巡线小组l执行完线路j的巡线后回到总部，O代表总部；α为巡线小组最多执行的巡线作业数；所述巡线任务有效性约束为：其中：Xleij表示巡线小组l携带巡线设备e执行完线路i后执行线路j；表示巡线小组l携带巡线设备e执行巡线等级为k的线路i；表示巡线小组l携带巡线设备e执行巡线等级为k的线路j；所述工作时间约束为：其中：tsj为巡线线路j的开始时间；tsi为巡线线路i的开始时间；为巡线等级为k的线路i需要的巡线时间；tleij为巡线线路i和巡线线路j需要的交接时间；所述人员数量约束为：其中：nl为巡线小组l的巡线人数；表示巡线小组l携带巡线设备e执行完巡线等级为k的线路i后执行线路j；所述设备数量约束为：其中：nequ为购置设备数量。可选的，所述对所述巡线计划优化模型进行多目标求解，包括：采用多目标粒子群算法对所述巡线计划优化模型进行处理，选择最优解。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供了一种输电线路巡线计划的优化方法，包括：获取输电线路故障数据和输电线路故障导致的负荷减少量数据；基于输电线路故障数据获取输电线路故障概率，基于负荷减少量数据设定输电线路故障损失度；基于输电线路故障概率和输电线路故障损失度计算输电线路运行风险；基于输电线路运行风险设定输电线路巡线周期；基于输电线路巡线周期构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路巡线计划的优化方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取输电线路故障数据和输电线路故障导致的负荷减少量数据；/n基于所述输电线路故障数据获取输电线路故障概率；基于所述负荷减少量数据设定输电线路故障损失度；/n基于所述输电线路故障概率和所述输电线路故障损失度计算输电线路运行风险；/n基于所述输电线路运行风险设定输电线路巡线周期；/n基于所述输电线路巡线周期构建巡线计划优化模型；/n对所述巡线计划优化模型进行多目标求解，得到最优解。/n

【技术特征摘要】
1.一种输电线路巡线计划的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取输电线路故障数据和输电线路故障导致的负荷减少量数据；
基于所述输电线路故障数据获取输电线路故障概率；基于所述负荷减少量数据设定输电线路故障损失度；
基于所述输电线路故障概率和所述输电线路故障损失度计算输电线路运行风险；
基于所述输电线路运行风险设定输电线路巡线周期；
基于所述输电线路巡线周期构建巡线计划优化模型；
对所述巡线计划优化模型进行多目标求解，得到最优解。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输电线路故障数据包括：输电线路外因故障数据和输电线路内因故障数据；
所述输电线路外因故障数据包括：气象因素引发的故障概率；
所述输电线路内因故障数据包括：使用时长引发的故障概率和运行负荷引发的故障概率。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气象因素引发的故障概率的获取方法包括：



其中：
nw为预设时间内由气象灾害引发的输电线路故障次数；
N为预设时间内输电线路总故障次数；
所述使用时长引发的故障概率的获取方法包括：



其中：
α为威布尔分布的尺度参数；
β为威布尔分布的形状参数；
t为距离前一次修理的间隔时间；
所述运行负荷引发的故障概率的获取方法包括：



其中：
PN为线路额定传输功率；Plim为线路极限传输功率；
Pi为线路i的实时传输功率；Pi为线路i时段的实时传输功率；
p0为线路运行在额定传输功率及额定传输功率以下时的故障概率。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输电线路故障概率的获取方法包括：
pk＝wgpw+pr+pl
其中：
wg为地貌造成的外部故障概率权重；
pw为气象因素引发的故障概率；
pr为使用时长引发的故障概率；
pl为和运行负荷引发的故障概率。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输电线路运行风险的获取方法包括：
Rk＝pk·Sk
其中：
Rk为输电线路运行风险值；
pk为输电线路故障概率；
Sk为输电线路故障损失度。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输电线路巡线周期的设定方法，包括：
当所述输电线路运行风险小于80时，设定风险等级为1，巡线周期设定为每六个月一次；
当所述输电线路运行风险小于300且大于等于80时，设定风险等级为2，巡线周期设定为每四个月一次；
当所述输电线路运行风险小于600且大于等于300时，设定风险等级为3，巡线周期设定为每三个月一次；
当所述输电线路运行风险大于等于600时，设定风险等级为4，巡线周期设定为每两个月一次。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述巡线计划优化模型的构建方法，包括：
建立输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仕林，赵旭，李正志，李梅玉，张诚，李宏杰，杨勇，樊蓉，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53