农村电网计划优化方案研究

[摘 要]如果配电网计划检修工作做得好，可以保证电网安全、可靠、经济运行，而且配电网计划检修还关系到电网企业和用户的停电损失，同时也能够提高电力企业的现代化管理水平和经济效益。更为重要的是合理安排检修计划不仅可以提高供电可靠性，还能降低网损、减少开关操作次数。由此可见，制定出科学、合理、符合我国配电网实情的检修计划势在必行。本研究简单介绍了检修计划优化模型的基本研究现状和存在的问题，同时详细介绍了配电网检修计划的模型，同时对检修决策的模型也进行了介绍。

[关键词]检修计划；基本模型；决策

中图分类号：TM721 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0168-01

检修计划优化是检修决策技术的主要组成部分之一，其任务就是优化安排设备的检修实施时间，在保证完成检修任务和满足系统各种约束的基础上，尽量地降低检修所付出的人力物力成本，达到提高系统运行的可靠性和改善设备自身的状态等目标。由于我国的国土面积广阔，且人口分布广泛，因此，电网的覆盖面积也越来越大，每年用于检修和维护电网的人力物力财力的数目都是非常庞大的，而且由于电网的分布广泛，导致如果检修人员在工作中出现疏忽就会忽略掉许多地理位置偏僻的电网线路，因此，在对农村电网进行检修优化之前，先制定详细的农村电网计划优化方案，对节省检修的成本和保证电网检修的质量都有重要的意义。

1 检修计划优化模型的研究现状

电网检修计划优化问题是一个以设备检修开始时间为优化变量的多目标多

约束规划问题。随着人们进入电气时代，电能的应用就越来越广泛，可以说，现在的人们如果离开了电能，就会根本无法生存下去，而电能的供应需要使用输电线路将电能从发电厂输送到各家各户，因此，输电线路在电能的配送中起着重要的作用。大量的输电线路组成了一个庞大的电网，方便了电路的设置，但是在电网的设置中也有很大的弊病，首先电网的分布错综复杂，给电网的检修造成了极大的困难，特别是在城市和农村的建设的过程中，没有很好的对电网的分布进行设计，从而导致各种用途的电网交错叠加，从外表来看根本看不出电线的用途，以至于一旦电路出现损坏，维修人员就需要花费百倍的时间查找具体的损坏的线路，再加以修理，耗时且耗力。其次，由于电网在人们生活中的重要性，我国的电力部门每年都需要对电网的使用情况进行检修，更换掉老化和损坏的线路，保证电能的顺利传输。但是在电网的检修中如何以最少的成本达到最好的检修目标成为电网检修的首要问题。

为了协调在电网的检修的过程中成本和质量以及进度之间的关系，研究人员建立了检修计划优化模型。检修计划优化模型是一种数学模型，检修计划优化模型在制定的过程中主要有三个目标，分别是经济性目标、可靠性目标和实用性目标，以经济性为目标的模型是在不考虑质量的前提下能够降低检修和生产的费用，以可靠性为目标的模型是在不考虑费用的前提下最大程度的保证检修的质量，而以实用性为目标的模型是在综合考虑维修和生产费用以及维修质量的情况下制定的检修方案。目前在检修计划优化模型的设计中大都会采用以实用性为目的的检修方案，但是，以实用性为目的的模型也存在许多的弊端，仍然需要继续研究，才能够保证更好的对电网进行检修[1]。

2.检修设计优化算法存在的问题

检修计划优化指的是通过优化合理安排各个待修设备的检修开始时间，在满足设备检修需求的基础上，尽最大可能性降低系统风险和停电损失，提高检修的效益。在检修设计优化算法的计算过程中需要衡量的因素有很多，而且是一个非线性和离散型的综合优化问题，因此在计算的过程中需要权衡更方面的因素，保证每一个需要考虑的因素都能够得到最优解，但是，在实际的计算过程中往往都没有一个准确的最优解，只能够找到与最优解最相近的结果。随着科学技术的进步，计算机逐渐被应用到科学研究中来，而计算机对于大数据的计算的能力帮助人类解决了许多的问题。因此，对于在检修设计优化算法中存在的无法找到最优解的问题，人们改进了使用的算法，目前在电网检修设计优化中使用较多的算法为遗传算法、差异算法、免疫算法、蚁群算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法、粒子群算法，特别是粒子群算法，最初的粒子群算法在计算的过程中，容易出现计算结果只满足与局部的最优，而不是全部的最优，这种局部的最优解会导致计算结果的严重失衡，经过多次的改进后，粒子群算法已经逐渐的改进的这个问题，并使得计算的结果无限接近最优解[2]。

3.配电网检修计划优化的基本模型的研究

3.1人工编制检修计划指导思想

在人工编制检修计划中需要遵循许多的指导思想，首先，就是要保证在对电网的检修中不能够对电网进行损坏，保证电力系统能够安全、有效的运行，且不能够影响其他住户特别是大型的用电商的正常用电。其次，确保电力系统内的继电保护装置与自动装置之间的紧密配合，保证电力网络的安全性、灵敏性、可靠性，以避免事故扩大。然后，我国的用电需求主要分为三种，分别为家庭用电、商业用电以及工业和政府用电，其中家庭用电的的用户最多，但是用电量最少，而且家庭用电的电能使用非常有规律，在早上和中午用电较少，晚上用电较多，其余时间基本不用电，而商业用电则是白天用电较多，晚上用电较少，且商业用电在停电时可以使用商用发电机进行供电，维持正常的用电需求。而工业和政府用电是用户最少，但是用电量最多的一种，且工业用电和政府用电都是全天一直都在使用，不能够间断，所以，在人工编制检修计划是要保证工业和政府等一级用户安全的用电。

3.2人工编制检修计划的约束因素

在人工编制检修计划时有许多的约束因素，只有在这些约束因素的影响下，才能够更好的制定检修优化计划，减少对用电户工作和生活的影响。首先，为了避免负荷点重复停电，当上下两级调度机构在编制检修计划时，下级调度机构必须积极听从上级调度机构的检修计划安排，在满足与上级电网同时检修的检修任务时务必同时检修。其次，电能在人们的生活中扮演非常重要的角色，如果，居民家里停电一整天，将会严重影响居民的正常生活，而在检修的过程中由于检修人员需要接触电线，为了保证检修人员的生命安全，需要对检修的线路进行停电处理，因此，为了保证居民的正常的工作和生活，供电局在对电网进行检修之前需要提前几天通知检修区域的居民，并且尽量将停电时间安排在居民的用电的低谷期，在大部分居民都出门工作的时候，对小区进行停电检修，能够减少对居民的影响，提高检修人员的工作效率，是人工编制检修计划时的约束因素之一。

3.3人工编制检修计划的基本模型

配电网负荷转移路径优化数学模型是在人工编制检修计划中使用的的基本模型之一，配电网负荷转移路径优化数学模型是一种使用蚁群算法进行计算的数学模型，它的应用能够保证电网经济安全的运行，减小电网的损耗，提高供电所的经济效益。

4.检修决策模块的研究

4.1 状态检修决策系统的概述

状态检修决策系统是一种人工智能系统，当电网中出现故障时，状态检修系统会第一时间收集电网中出现故障处的位置的全部信息，并对故障的严重程度进行分析，再根据故障的严重程度向管理人员发出不同的警告，提醒并督促检修人员对该处故障进行检修，同时，状态检修决策系统需要根据故障制定出相应的最佳检修的方案，髌骨第出现故障的原因进行分析，保证电网能够得到及时的有效的检修。

4.2 检修决策模块的设计

状态检修决策系统的模块设计主要分为两个部分，分别为状态年度检修计划和状态检修三年滚动计划，状态年度检修计划需要明确的记录每次检修的具体的细节，包括时间、内容、检修人员等等，而状态检修三年滚动计划要对一些重要的设备及地点的各项检修信息进行详细的记录，促进电网检修工作的顺利进行。

5.结语

农村电网计划优化方案是一种对于电网检修非常重要的计划方案，能够提高电网检修的质量，减少在电网检修中的成本，促进电网的检修更好更快的进行。

参考文献

[1] 常宾；马立宾；任立会；；城市配电网中电缆线路的规划设计[A]；2013中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化分专业委员会成立暨第一届学术交流会议论文集[C]；2013年。

[2] 朴在林；孟晓芳；王珏；石敏慧；；分布式电源在农村电力网中应用的初探[A]；纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2011年学术年会（CSAE 2009）论文集[C]；2011年。