计及设备信息的配电设备多组巡检路径优化策略

针对现有巡检策略存在的效率较低问题,提出了计及设备信息的配电设备多组巡检路径优化策略,以提高配电设备巡检路径制定的科学性和巡检设备较多时巡检工作的效率。建立了配电设备信息模型,并以总巡检费用最小为优化目标提出了多组配电设备巡检路径优化模型,采用遗传算法进行求解。给出了针对某配电网设备巡检任务的具体巡检优化策略,分析了不同策略下的巡检总距离。     

计及设备信息的配电设备多组巡检路径优化策略

针对现有巡检策略存在的效率较低问题,提出了计及设备信息的配电设备多组巡检路径优化策略,以提高配电设备巡检路径制定的科学性和巡检设备较多时巡检工作的效率。建立了配电设备信息模型,并以总巡检费用最小为优化目标提出了多组配电设备巡检路径优化模型,采用遗传算法进行求解。给出了针对某配电网设备巡检任务的具体巡检优化策略,分析了不同策略下的巡检总距离。     

短期设备状态检修优化决策模型与求解

随着电网规模的不断扩大,输变电设备的检修工作日益得到重视。在电网状态检修背景下,建立了短期设备状态检修优化决策模型。首先,建立了非时齐马尔可夫过程模型用于描述设备的随机停运过程,为便于问题求解,采用阶梯函数逼近设备的时变故障率,而后,依据设备状态转移具有马尔科夫性质,并且结合马尔科夫报酬模型,给出前瞻时间内设备状态概率的求解方法,以及电网检修损失和故障损失的数学表达。最后,以电网检修损失和故障损失二者之和最小为目标,考虑系统状态检修的相关约束条件,构建了短期输变电设备状态检修优化决策模型。通过IEEE-RTS79系统算例验证模型的可行性和有效性。     

基于半马尔科夫过程的混合式直流断路器多状态可靠性分析

混合式直流断路器是柔性直流输电系统中实现故障快速切除的关键设备,其可靠性直接影响柔性直流输电系统的运行水平。首先综合考虑设备多级劣化状态、维修状态和老化状态,建立混合式直流断路器多状态转移模型。之后在拓扑分析的基础上通过可靠性框图法计算其基础故障率水平,结合健康指数理论和威布尔分布得到考虑状态差异的离散化时变故障率模型,同时纳入巡检率和维修率得到多状态转移率模型。进而基于半马尔科夫过程进行可靠性分析。算例以某柔直示范工程为背景计算混合式直流断路器多状态可靠性指标,并对其巡检周期和各冗余系统冗余度进行灵敏度分析,研究可为混合式直流断路器的巡检安排和冗余配置提供策略参考。     

考虑灵活定义约束的配电网检修计划双层优化方法

配电网检修计划优化对提升配电网供电可靠性具有重要作用,本文在灵活定义检修约束条件和构建负荷转移阵列的基础上,建立以经济性最优为目标的检修计划双层优化模型。通过灵活定义同时检修约束和互斥检修约束,使得检修停电区域内的待检修设备能及时检修,减少计划检修周期内的停电时间和停电负荷。在双层优化求解算法中,上层通过和声算法对检修时间进行优化,下层通过定义负荷转移阵列制定负荷转移和负荷切除方案,通过上、下层优化的反复迭代得到配电网检修最优计划。最后,以台湾实际配电系统和PGE69节点系统为例进行仿真分析,结果表明本文方法所得检修计划具有更好的经济性,可有效降低检修总费用。     

配电开关状态监测与优化检修系统研制

设计了基于多状态量融合的配电开关状态监测与优化检修系统。系统主要由状态监测终端、手持PDA、现场综合试验系统、状态检修辅助决策系统等组成。通过巡检、例行试验、诊断性试验等手段获取配电开关状态信息并进行统计分析;利用开关的台账信息、状态监测终端采集的信息等,结合考虑开关的缺陷和故障的性质和概率,对配电开关设备的运行性能进行综合评价,为配电开关设备检修策略的制定安排提供依据。系统以国家电网公司颁布的标准与规程为依据进行设计,具有实用性及扩展性强等特点。     

基于风险综合评判的设备状态检修决策优化

针对目前在设备状态检修决策中尚未将设备状况与电网运行情况综合考虑的问题,提出一种计及设备故障风险及电网运行风险的输变电设备状态检修决策优化模型,以"综合风险费用最小"为优化目标,以同时检修、互斥检修、检修资源、电网安全等限制条件为约束。在充分考虑设备状态检修前后故障概率变化情况的基础上,采用禁忌搜索算法求解所建立的优化模型,通过风险经济性量化实现设备与电网运行风险的综合评判,得到技术经济综合最优的状态检修决策方案。对华东某地区电网的算例分析表明了所提出的优化模型及算法的有效性。     

计及风险损失的配电设备差异化运维策略优化

针对定期检修运维模式存在的运维资源分配不合理问题，提出了一种计及风险损失的配电设备差异化运维策略优化模型。首先以多源信息为输入，采用分层加权综合方法计算配电设备健康指数；然后利用故障后果模式分析法分析设备故障损失，以设备故障率和故障损失的乘积量化设备的风险水平；最后以检修成本和检修后系统风险损失加权和最小为目标，考虑有限运维资源约束，采用遗传算法求解配电设备的差异化运维策略。结合算例验证了模型有效性。     

基于状态监测的配电网可靠性检修选择模型

针对配电网检修的对象选取主观性强、可靠性评估采用历史平均数据等问题,提出基于状态监测的配电网可靠性检修选择模型及算法。根据设备状态监测量与故障率的关系,建立了以检修前后系统平均停电频率、系统平均停电时间、系统缺电量的变化量最大为目标,以预算成本和人力资源为约束条件的多目标配电网可靠性检修选择模型,基于规格化法向约束方法高效准确获得完整且均匀分布的Pareto前沿,采用模糊选择策略确定最优折中解。对RBTS-BUS6系统的计算表明,所提出模型及算法能够有效求解配电网可靠性检修问题。     

基于PSO-GA混合算法的配电变压器检修优化

针对当前流行的状态检修的概念,通过分析比较,确定了基于风险的配电网检修优化方法;并根据配电变压器历史故障概率数据通过威布尔分布拟合配电变压器的故障概率,并采用等效役龄对故障概率进行修正;计及设备检修时的检修风险和故障风险后,建立了以电网运行风险最小为目标的配电变压器检修优化模型;最后提出了一种以粒子群优化算法为主、遗传算法为辅的混合优化算法求解模型。该模型既能够降低搜索到局部最优解的概率,又能保证全局最优解的精度。算例验证表明了该方法的有效性。     

周期及路径综合优化的配电设备巡检策略

为提高配网设备巡检工作的质量和效率,提出了面向巡检周期及路径综合优化的配电设备巡检策略。通过综合考虑配电设备重要等级及状态,确定了配电设备不同的巡检级别,并结合基准巡检周期形成配电设备差异化巡检策略。基于启发式搜索A*算法,提出考虑交通信息的启发式函数,实现了以巡检耗时最短为目标的路径优化。以某地区配电设备巡检工作为例,分析了不同策略下巡检工作量及巡检耗时,验证了所提配电设备巡检策略优化设计方法的正确性和有效性。结果表明:所提出的配电设备重要度及实时状态评价方法,能够为巡检计划的制定提供合理的依据,有效减少巡检工作量约40%。同时采用A*算法设计的巡检路径优化算法实现了巡检最短路径优化和耗时最小路径优化。     

基于动态优化马尔可夫链的线路继电保护装置状态预测方法

目前继电保护状态监测模型均利用静态故障概率进行装置失效率预测,未能计及设备老化与检修对失效率的动态影响,预测结果不可靠。对此,提出一种基于三参数威布尔分布动态优化的马尔可夫链状态预测方法。首先利用灰色-粒子群支持向量机算法求解更为精确的继电保护装置失效率函数,随后将其用于动态修正保护状态马尔可夫链中各运行状态之间的转移概率,最终实现对线路保护未来运行状态的推演。仿真结果证明,所求解的失效率函数相比传统方法求解的函数具有更高的计算精度,而动态优化马尔克夫链模型实现了设备老化与检修的动态量化处理。研究状态转移概率计算结果符合设备运行工况,可以有效预测设备规定投运年限内各时间点的运行状态。该方法对于保护检修策略的优化具有一定的指导意义。     

基于分支界限法的配电线路检修优化分析

建立了以可靠性为中心的配电线路检修(reliability centered maintenance,RCM)策略优化计算模型。该模型的目标是使系统可靠性达到最高,其约束条件为总维修费用不超出预算。RCM优化计算模型是0-1规划问题,因此采用分支界限法对其进行求解,而分支界限法中松弛子问题则采用内点法进行求解。分支界限法能够得到混合优化问题的全局最优解,而内点法的突出优点是全局收敛性好。通过含有6个子系统的辐射型配电网对提出的RCM优化检修算法进行仿真研究,分析了不同检修策略对系统可靠性的影响,并计算出以可靠性为中心的最优检修方案,与其他方案进行比较表明了RCM优化计算模型的可行性。     

配电网检修计划优化问题的研究

介绍了基于国内配电网检修计划实际编制情况建立的优化模型,同时考虑了检修时间的优化和设备检修时最优负荷转移路径.针对多种约束条件,对经济性最优为目标的检修时间优化问题,采用遗传算法求解,把得到优化的检修时间作为负荷转移路径优化的输入条件:利用失电区网络呈辐射状的特点,使用启发式搜索算法求解负荷转移路径优化问题得到多种转移方案,然后以最少失电负荷、最小开关数、最小网损为目标采用遗传算法优化,最终获得售电损失最小、总费用最小的检修方案.并对算例进行了验证,表明了该算法的可行性.     

基于等风险度的输电系统检修计划

随着国内电网的快速发展,输电系统检修的重要性得到越来越多的重视。从整个输电系统角度出发,研究了输电系统短期检修策略的制定。首先利用设备状态监测技术选出待检修的设备,由于对输电网进行断线分析来获取输电元件对系统可靠性的灵敏度存在一定的困难,文中提出了以影响电量作为评价设备重要度的指标,可以有效提高计算效率,并以此形成设备的检修优化序列。然后借鉴发电机组检修策略,基于等风险思想建立了输电系统优化检修模型,其目标函数为检修期内系统切负荷风险削减量最大。该模型以检修周期内可靠性指标作为核心优化量,考虑了检修前后设备故障率的动态变化以及人力资源和检修费用等约束。最后,利用启发式算法对该模型进行了求解。通过实际算例验证了所提出模型和算法的可行性和有效性。     

基于多状态信息修正优化组合的电力设备故障率计算方法

采用多状态修正优化组合预测方法,建立天气因素、材料绝缘老化和设备检修影响的3种状态修正优化组合预测电力设备故障率模型。针对各随机影响因素的特点,依据可拓性原理预测3种天气状态模型的故障率,由3种参数威布尔分布-Copula函数的联合失效概率密度法计算绝缘老化引起的设备故障率,基于Holt-Winters模型来预估设备检修造成的故障率,再采用果蝇算法加权组合优化所求得的各子模型的故障率,算出具有高准确度的预测值。以某地区的电力系统为实例进行分析,所得结果表明所述模型可有效提高设备故障率的预测精度,同时也验证了果蝇优化算法在求解多状态修正优化组合预测问题时的有效性。     

基于配电系统降损目标的多类型DG机组组合优化规划方法研究

大规模分布式发电（DG）设备的接入,使配电系统的稳定经济运行面临挑战。为有效减少配电系统的功率损耗,本文首先考虑不同类型DG机组功率因数,构建了含多DG机组的配电系统降损模型。其次,结合最优潮流DCIPM算法,提出了一种基于配电系统降损目标的多DG机组优化规划方法,以求解各类分布式发电设备安装并入配电系统的优化组合问题。最后,以典型33节点系统进行算例测算。结果表明,本文所提方法能够得到最优的系统降损结果。     

基于Markov决策过程的输变电设备最佳检修决策

为解决现有输变电设备检修决策很大程度依赖于决策人员经验的问题,应用Markov决策过程为检修决策提供定量、具体的决策依据。首先通过Markov过程求解设备的状态转移概率;然后运用策略迭代法对模型最优决策进行求解;最后将数据代入检修决策模型中,改变故障损失得到决策结果的变化。比较决策变化对应的设备故障损失和设备稳态概率可得知:所建立的基于状态的检修(CBM)模型适用于安装了在线监测装置的设备,而基于检测的检修(IBM)模型适用于无在线监测装置的设备;最优决策从维修成本最小的决策过渡到最后每次决策时都选择大修,整个变化过程证明了应用Markov决策可以折中维修成本和故障损失得到经济最优决策。研究结果可为检修决策人员提供定量的检修计划。     

基于线性规划算法的燃气内燃机三联供系统运行策略优化

对上海某制造企业内燃机冷热电三联供项目进行了运行策略优化研究。以运行燃料费用最低为优化目标,考虑了能源价格、负荷特性、设备参数等影响因素,建立了系统的优化模型,采用MATLAB软件中线性规划(LP)算法进行求解,得到了企业冬季工作日和休息日最优的运行策略。     

基于设备在线监测的电网状态检修决策模型

日趋成熟的在线监测技术大幅提升了设备状态的观测频率。在此背景下,需要更加灵活的电网状态检修决策模型以适应高频率、可观测的设备状态变化。目前已有的电网状态检修决策模型主要优化是基于当前设备状态的系统级检修计划,并没有考虑对规划时间内新增状态信息的应对策略。这样无法利用可获得的规划时间内的状态信息,导致检修计划效能受限。因此,提出一种设备在线监测下电网状态检修的决策模型。具体实现方式是在已有模型中加入检修门槛,一旦设备状态在检修计划前越过该门槛,则将原计划提前执行以防止发生故障。同时将检修门槛应用于非待修设备,以应对可能发生的非待修/待修类别转换,由此形成完整的电网状态检修策略。进一步建立优化模型,以电网运行总风险为目标联合优化检修计划和检修门槛。最后通过算例分析表明该方法是可行有效的,对电网设备状态检修具有一定的工程价值。