電力系統(tǒng)檢修計劃管理優(yōu)化問題分析與研究

郭瑞青

摘 要：電力系統(tǒng)檢修是電力生產(chǎn)運行的主要工作之一，不僅關(guān)系著用戶供電的可靠性，更是電網(wǎng)整體安全運行的關(guān)鍵。本文將以電力系統(tǒng)檢修計劃管理現(xiàn)狀介紹為切入點，對電力系統(tǒng)檢修計劃管理優(yōu)化方式展開全面論述，旨在優(yōu)化電力檢修管理，提升電力系統(tǒng)的安全可靠運行水平。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化模型；目標(biāo)函數(shù)；電力系統(tǒng)；檢修計劃

1 電力系統(tǒng)檢修現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)檢修計劃編制模式

電力設(shè)備的檢修計劃主要涉及發(fā)、輸、變電設(shè)備的停運檢修的時序及工作內(nèi)容。在電網(wǎng)中各種設(shè)備通過電網(wǎng)連接成一個有機(jī)、協(xié)調(diào)的整體為用戶提供可靠、持續(xù)的電力供應(yīng)。當(dāng)電網(wǎng)中的某個或某些設(shè)備退出運行檢修時，電網(wǎng)的完整性受到了破壞，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的運行狀態(tài)受到干擾，電網(wǎng)整體或局部的供電可靠性、安全性就受到削弱。

目前，很多供電公司依然主要采用人工方式進(jìn)行電力設(shè)備檢修計劃的編制。在整個檢修計劃編制過程中，首先檢修計劃制定部門從各運行單位收集整理檢修計劃，經(jīng)過初步審核整理后形成檢修計劃的初稿。然后，召集各相關(guān)部門召開檢修計劃協(xié)調(diào)會，對檢修計劃初稿進(jìn)行會審，平衡各單位檢修計劃的時序及相關(guān)工作內(nèi)容。最終，經(jīng)過審核的檢修計劃交付調(diào)度部門執(zhí)行。這種檢修計劃編制模式工作量大、效率低，且受到人員素質(zhì)的影響較大，無法保證電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

1.2 檢修計劃編制目標(biāo)

在制定電力設(shè)備檢修計劃時，首先要保證檢修工作的安全性、合理性，同時還要兼顧供電可靠性及經(jīng)濟(jì)性。需要考慮的約束條件包括：（1）保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行為前提；（2）盡量減少負(fù)荷損失，保證供電持續(xù)性；（3）避免設(shè)備的重復(fù)停電；（4）避免輸變電設(shè)備超過運行極限；（5）檢修工作的必要性、合理性；（6）可用檢修資源約束：停送電操作人員、檢修人員和檢修設(shè)備能力；（7）檢修工作的協(xié)同配合。

由上述可見，檢修計劃編制是一個多部門、多專業(yè)的協(xié)同工作。該工作涉及面廣，需要考慮的因素多且復(fù)雜，尤其是在檢修計劃編制過程中涉及負(fù)荷變化、運行方式變化等方面的不確定性因素，很難建立一個統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的檢修計劃優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。需要針對所研究的實際電力系統(tǒng)的具體特征，發(fā)展合適的檢修計劃優(yōu)化手段，尋求有效的解決方法。

2 電力系統(tǒng)檢修計劃管理優(yōu)化方式

2.1 建立有效的管理體制，進(jìn)行有效協(xié)調(diào)管理

電力企業(yè)要理順輸變電設(shè)備檢修工作的管理流程，明確各單位部門的責(zé)任，對本電力企業(yè)內(nèi)部的各檢修相關(guān)單位職責(zé)進(jìn)行科學(xué)合理的劃分，使各方各司其職，有效的提高檢修計劃協(xié)調(diào)效率。從根本上消除重復(fù)檢修，責(zé)任推諉的現(xiàn)象。另外，檢修計劃編制部門要與用戶建立起和諧、有效的交互體制，努力實現(xiàn)“一停多用，用戶配合系統(tǒng)”的目標(biāo)，避免用戶重復(fù)停電，充分發(fā)揮檢修計劃的平衡作用，提高電力企業(yè)對用戶的服務(wù)水平。

2.2 引入先進(jìn)技術(shù)手段優(yōu)化檢修計劃

2.2.1 構(gòu)建計劃優(yōu)化模型

在進(jìn)行檢修計劃管理時，構(gòu)建檢修計劃優(yōu)化模型。相關(guān)人員要根據(jù)系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)，將整體系統(tǒng)分為供電可靠型以及運行經(jīng)濟(jì)型兩種，并建立起相應(yīng)的模型。因為電力系統(tǒng)發(fā)展前期，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)等支持因素并不充足，整體系統(tǒng)運行安全性并不理想，因此在對其進(jìn)行檢修時，檢修工作可能會對系統(tǒng)可靠度產(chǎn)生直接影響，所以構(gòu)建優(yōu)化模型屬于必然趨勢。建模人員應(yīng)對系統(tǒng)檢修過程中存在的問題進(jìn)行剖析，制定出相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)模型。模型中的目標(biāo)函數(shù)，仍然分為經(jīng)濟(jì)性、可靠性目標(biāo)函數(shù)。而這并不意味著模型目標(biāo)函數(shù)的單一性，相反，相關(guān)人員在進(jìn)行模型構(gòu)建時，應(yīng)保證優(yōu)化目標(biāo)的多元化，要將相應(yīng)函數(shù)相加并轉(zhuǎn)變?yōu)閱文繕?biāo)型函數(shù)，通常相關(guān)人員會通過線性加權(quán)以及平衡目標(biāo)經(jīng)濟(jì)性與平衡性的方式，來完成這項工作，已達(dá)到多約束條件下的最優(yōu)。

2.2.2 檢修計劃優(yōu)化計算

（1）線性規(guī)劃計算：這種計算方式在線性約束條件中，會通過計算的方式來對目標(biāo)函數(shù)最小值或最大值進(jìn)行完善。這種計算方式不僅步驟較為簡單，而且整體計算方式較為便捷。但由于線性計算的代數(shù)方式需要優(yōu)化模型作為輔助，一旦模型出現(xiàn)偏差，就會使計算結(jié)果出現(xiàn)偏差。因此，計算人員應(yīng)將其和啟發(fā)式計算相結(jié)合，并將模糊推理與線性規(guī)劃整合在一起，從而實現(xiàn)對目標(biāo)函數(shù)的計算。

（2）人工智能式計算：在業(yè)內(nèi)人士開始將信息技術(shù)納入到該項工作后，人工智能計算方式開始誕生。由于電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)充，整體系統(tǒng)的檢修難度也在不斷提升，這時傳統(tǒng)計算方式在進(jìn)行計劃優(yōu)化計算過程中，很有可能會遇到較大阻力。這時可以運用人工智能計算方式，來對計算進(jìn)行輔助，以達(dá)到提高計算效率的目標(biāo)，現(xiàn)在常用的人工智能算法主要有遺傳算法以及模擬退火等等。

2.3 不斷提升電力設(shè)備狀態(tài)檢修水平

狀態(tài)檢修是以對設(shè)備的監(jiān)測以及狀態(tài)分析為基礎(chǔ)、以預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢為依據(jù)的檢修方式。它是通過對設(shè)備日常檢查、定期重點檢查、在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷所提供的信息，將設(shè)備運行和使用狀態(tài)指標(biāo)與適用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)作比較，對設(shè)備技術(shù)狀態(tài)與發(fā)展趨勢做出判別，在設(shè)備故障發(fā)生前及性能降低到不允許的極限前有計劃、有針對性地按需安排檢修。從目前設(shè)備檢修發(fā)展趨勢來看，狀態(tài)檢修是一種最經(jīng)濟(jì)和理想的檢修方式，能夠有針對性、及時地對設(shè)備進(jìn)行檢修，提高設(shè)備可用率，降低電網(wǎng)風(fēng)險。

3 結(jié)語

本文介紹的電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化方式并不全面，只是起到拋磚引玉的作用，各電力系統(tǒng)檢修計劃管理人員應(yīng)按照檢修實際情況，結(jié)合檢修工作開展目標(biāo)，通過改革管理體制、引入先進(jìn)技術(shù)手段及加強(qiáng)狀態(tài)檢修應(yīng)用水平等手段來對檢修計劃優(yōu)化最佳方式進(jìn)行探索，以保證電力系統(tǒng)即使是在用電高峰的壓力下，也能安全、穩(wěn)定運行，真正將檢修工作的優(yōu)勢發(fā)揮出來。

參考文獻(xiàn)

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[2]郭欣.配電網(wǎng)檢修計劃的優(yōu)化[J].農(nóng)村電氣化，2016，（4）：11-13.

（作者單位：長治供電公司調(diào)控中心）