本发明专利技术公开了一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法。该方法首先以检修停电时间最短为优化目标，建立了配电网检修计划优化模型；其次，为了保证算法求解的准确性和计算效率，对模型的约束条件进行了预处理；最后，基于改进的二阶振荡粒子群（PSO）算法的检修计划优化编制方法求解此模型，实现检修停电计划优化调整和安全校核。该方法在配电网检修计划的编排工作中实现了编排的自动化，将经验型人工编制转变为智能化自动编制，不仅提升了编排效率，而且取得了更为合理的优化结果。
【技术实现步骤摘要】
专利技术涉及一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，属于配电网检修领域。
技术介绍
1、近年来随着我国电力行业的改革创新，市场化的特征越来越明显，电力用户对供电企业提供电能的质量要求越来越高，未来电网必须把提高供电的安全性、可靠性、经济性放在首要考虑的方面，并在新能源发电占比不断增加的背景下，努力协调不同能源形式的发电方式对电网要求，满足市场化进程越来越深入电力交易要求，允许客户按需进行自主购买，不断提升我国电网运行的效率以及电力投资转化的经济效益。同时，为应对全球能源危机带来的资源短缺、环境污染等不理因素的影响，人们加大了对与绿色经济发展、能源可持续发展的关注，建设环境友好资源节约的清洁电网是发展的必然。为此，世界各国都出台了相应的发展策略，共同把构建节约、高效、经济、稳定的智能电网作为电力发展的指导方向。
2、输变电设备的维护与检修是各级电网公司都需要考虑的关键环节，其中工作量最大的部分主要集中在检修计划的编制及管理上，一个高效合理的电网检修计划可以提升电力用户对供电的满意度，增加电网公司的经济收益，是保证输配电网安全稳定，确保电力设备健康运行的关键前提。
3、按期安排计划检修是现阶段国内电网调度部门的普遍选择，为达到预防事故发生并维护电力设备的目的，检修工作的必须做到“到期必修，应修必修，修必修好”。在电网智能化、市场化进程不断深化的发展前提下，对输变电设备也提出了更高的要求，需不断向着更高的电压等级，更加智能的控制方式迭代升级。新的发展背景下，对电网检修编制工作与调度运行也提出了新要求。</p>4、现阶段，电网公司在安排电力设备检修计划时，要通过电网检修计划编制完成，电网调度部门的检修工作专员对上级调度中心下达、下级检修工区上报的检修信息；当前电网运行方式数据；检修设备知识库等信息进行汇总，制定成初始检修计划文件，初始检修计划必须在满足电网基本运行约束要求的同时，合理协调各部门工作，以上工作都需要依靠检修工作人员的主观经验完成。随着电网规模的扩大、智能化的发展，完全按照人工经验对电网检修计划进行编制，已经无法适应电网运行要求，其缺点也逐渐突显出来。
技术实现思路
1、专利技术目的：为实现编排的自动化，将经验型人工编制转变为智能化自动编制，提升编排效率，取得合理的优化结果，本专利技术提供了一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法。
2、技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术提出一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，该方法包括如下步骤：
3、以检修停电时间最短为优化目标，建立配电网检修计划优化模型；
4、对配电网检修计划优化模型的约束条件进行预处理，来保证算法求解的准确性和计算效率；
5、基于改进的二阶振荡粒子群算法的检修计划优化编制方法求解此模型，实现检修停电计划优化调整和安全校核。
6、在一种实施方式中，所述配电网检修计划优化模型包括目标函数和多个包括以下约束条件；
7、所述目标函数以将检修计划造成的停电时间最短为目标，具体为：
8、
9、式中：ti表示当前检修计划中所有待检修设备检修周期，tol表示检修过程中各检修任务重复的停电时间总和；
10、所述多个包括以下约束条件包括：检修时间约束、检修工作量约束、同时检修约束、互斥检修约束、顺序检修约束、不可变更的检修约束、检修资源约束及电网安全约束。
11、在一种实施方式中，所述检修时间约束为：
12、
13、式中，为设备检修状态，为线路在第t个时段停电检修，为线路在第t个时段下正常运行；ei和li分别为线路可以开始检修的最早时间段和最迟时间段；
14、所述检修工作量约束为同一设备采用不同时间安排的检修方式所占用的工作量应保持不变，其函数表达式如下式所示：
15、
16、式中，为第t个时段线路安排的检修工作量；bi为线路检修所需的工作量；
17、所述同时检修约束为：
18、sk＝si
19、式中，sk为与线路i造成同一区域失电的线路k开始检修时间；
20、所述互斥检修约束为：
21、sj＞si+mi+1
22、式中，sj为与线路i存在检修冲突的线路开始检修时间；mi为线路i检修持续时间段；
23、所述顺序检修约束为：
24、sj＝si+mi+1
25、所述不可变更的检修约束为：
26、或
27、所述检修资源约束为：
28、
29、式中，zmax为第t时段所能进行检修的工作量上限；
30、所述电网安全约束为：
31、|pl|≤plmax
32、式中，pl为线路的潮流复向量；plmax为线路允许通过的潮流限值。
33、在一种实施方式中，所述对配电网检修计划优化模型的约束条件进行预处理，具体过程拨款
34、电网调度部门在收取检修计划上报信息时，将每个待检修电力设备进行编号排序，得到初始检修计划清单；
35、对配电网检修计划进行优化，时间向量如下：
36、t＝(t1,t2,t3,…,tm)
37、第一类约束条件同时检修约束和顺序检修约束，这两个约束都是两个或多个设备检修开始时间的等式关系，在约束条件的处理上，将所有同时或顺序检修的设备分为一组，在优化处理过程在看作同一设备，达到对优化自变量的降维效果，提升算法的求解效率；当得到最优检修计划后，按照约束关系自动生成其他设备的检修安排；
38、第二类约束条件检修时间约束和不可变更的检修约束的检修窗口约束，两个检修约束都只包含一个设备的检修开始时间，处理方法为当相应设备的检修时间出现违背约束情况时，采用合适的罚函数使目标值变得偏离最优值；
39、第三类约束条件互斥检修约束和检修资源约束，此类约束使用罚函数反映个体的对第三类约束条件的违背程度，区分不同个体的优劣度，引导优化向着正确的方向进行。
40、在一种实施方式中，所述采用合适的罚函数使目标值变得偏离最优值，包括：
41、计算设备m的检修开始时间允许范围，按照不可变更的检修约束函数表达式,假设待检修设备m自身的检修窗口约束为：
42、tm∈[tm0,tm1-tm+1]
43、统计集合中全部的待检修电力设备，利用与设备m存在检修窗口约束关系的其他设备的检修开始时间，求解设备的设备m的检修窗口，设备n的检修窗口如下所示：
44、tn∈[tn0,tn1-tn+1]
45、则对应于设备n的设备m检修开始时间范围为：
46、tm∈[tn0-t'n,tn1-tm+1-t'n]
47、按此方法得到全部相关联设备约束设备m的检修时间可行域，将所有的可行域结合，最终设备m的检修开始时间允许范围为：
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【技术保护点】
1.一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述配电网检修计划优化模型包括目标函数和多个包括以下约束条件；
3.根据权利要求2所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述对配电网检修计划优化模型的约束条件进行预处理，具体过程拨款
5.根据权利要求4所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述采用合适的罚函数使目标值变得偏离最优值，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述使用罚函数反映个体的对第三类约束条件的违背程度，区分不同个体的优劣度，引导优化向着正确的方向进行，包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述基于改进的二阶振荡粒子群算法的检修计划优化编制方法求解此模型，实现检修停电计划优化调整和安全校核，包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，在每次速度更新后，还需要判断速度是否越限，若越限，修正公式如下：
10.根据权利要求9所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，为保证算法的寻优性与结果的准确性，在迭代过程中加入二阶振荡环节，二阶振荡粒子群算法的迭代方程如下：
...
【技术特征摘要】
1.一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述配电网检修计划优化模型包括目标函数和多个包括以下约束条件；
3.根据权利要求2所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述对配电网检修计划优化模型的约束条件进行预处理，具体过程拨款
5.根据权利要求4所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，所述采用合适的罚函数使目标值变得偏离最优值，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于改进二阶振荡粒子群算法的配电网检修方法，其特征在于，
7...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁改革，荆江平，颜慧，杨梓俊，孙勇，郝威，刘宝童，魏煜宁，王智，张昊天，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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