[發(fā)明專利]一種基于多層隨機優(yōu)化的電網(wǎng)安控裝置機會檢修決策方法

在審

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• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115186845A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽金鑫;于莉;余建峰;張陵;南東亮;王建;趙啟
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學;國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王詩思

本發(fā)明涉及電網(wǎng)及電氣設備運維技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明公開了一種基于多層隨機優(yōu)化的電網(wǎng)安控裝置機會檢修決策方法。所述方法包括根據(jù)安控裝置投入運行后的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程，考慮安控裝置內(nèi)部硬件之間、安控裝置之間、安控裝置和一次設備的關(guān)聯(lián)性，從三個層次統(tǒng)籌安控裝置的功能關(guān)聯(lián)、經(jīng)濟關(guān)聯(lián)及隨機關(guān)聯(lián)，首先構(gòu)建嵌套復合目標函數(shù)，建立多層次安控裝置機會檢修決策模型，從而制定安控裝置的最佳檢修策略，可提高安控裝置的檢修效益，并實現(xiàn)安控裝置檢修與電力系統(tǒng)運行的有效平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)及電氣設備運維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多層隨機優(yōu)化的電網(wǎng)安控裝置機會檢修決策方法。

背景技術(shù)

電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)是保障電網(wǎng)安全的第二道防線。為確保大電網(wǎng)的安全運行，一般配套建設了大量的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)。隨著輸電距離和容量的增大、新能源和直流輸電的開發(fā)建設以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復雜化，電網(wǎng)對安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的可靠性要求越來越高。掌握安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的潛在風險故障并制定有效、經(jīng)濟的檢修方案，對于提高電網(wǎng)運行可靠性具有十分重要的意義。

現(xiàn)有的電力系統(tǒng)檢修主要分為事后檢修、定期檢修和狀態(tài)檢修三類。事后檢修是故障發(fā)生后再進行檢修，這種檢修方式非常被動，無法預防故障的發(fā)生。定期檢修是以時間為間隔的計劃性檢修，但常常造成檢修不足或者檢修過剩的后果。相比事后檢修、定期檢修的計劃性檢修方式，狀態(tài)檢修不僅可以延長裝置的使用壽命，也能顯著提高系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修日益受到重視，有文獻提出了基于故障率計算的繼電保護狀態(tài)檢修模型。有研究人員制定了以電力系統(tǒng)的檢修風險收益最大為目標的年度檢修決策方法。也有文獻提出了考慮檢修總風險和故障風險的輸電設備檢修方法，在此基礎上，另有研究人員提出了以電網(wǎng)設備故障風險和電網(wǎng)總運行風險最低為目標的電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策方法。

但上述的現(xiàn)有狀態(tài)檢修方法關(guān)注的對象主要為開關(guān)、變壓器等一次設備或繼電保護設備，鮮有研究關(guān)注安控系統(tǒng)的檢修決策問題。安控系統(tǒng)的組成與一次設備存在本質(zhì)區(qū)別，因此一次設備的狀態(tài)檢修方法無法應用于安控系統(tǒng)。盡管與繼電保護設備相比具有一定的相似性，但是二者的運行原理、配置方法也存在極大不同，繼電保護的狀態(tài)檢修方法也難以直接應用于安控系統(tǒng)。此外，大型安控系統(tǒng)的設備間存在復雜的功能關(guān)聯(lián)、經(jīng)濟關(guān)聯(lián)以及受擾下的隨機關(guān)聯(lián)，而現(xiàn)有的狀態(tài)檢修方法通常以單個獨立的設備為對象，只關(guān)注于設備個體性能，并未考慮系統(tǒng)設備的關(guān)聯(lián)性以及對系統(tǒng)運行的影響，但系統(tǒng)性能與設備性能間存在矛盾，所以上述狀態(tài)檢修方法無法解決安控裝置的狀態(tài)檢修的問題。

機會檢修能夠解決設備檢修與系統(tǒng)運行間的矛盾，目前已成為國內(nèi)外設備檢修研究的熱點。機會維修是指在系統(tǒng)某一設備故障或進行預防性檢修時，對其他待檢修的設備同時檢修，以合理利用檢修資源，提高可靠性和經(jīng)濟性。目前關(guān)于機會維修的研究主要集中在不同設備預防性檢修的組合上，目前已有研究量化了因設備檢修時機變動而引起的設備個體損失和系統(tǒng)運行風險，建立了以關(guān)聯(lián)集為基本單元的設備機會檢修模型。還有研究建立系統(tǒng)檢修風險與故障風險最小化下的設備機會檢修決策模型，實現(xiàn)了系統(tǒng)層面上設備狀態(tài)檢修時機的折中決策。但是，現(xiàn)有研究尚未涉及安控裝置的機會檢修決策問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于多層隨機優(yōu)化的電網(wǎng)安控裝置機會檢修決策方法，從安控系統(tǒng)整體角度折中處理安控裝置檢修時機的差異性，減少了不必要的檢修費用和系統(tǒng)停運損失。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種基于多層隨機優(yōu)化的電網(wǎng)安控裝置機會檢修決策方法采用了如下的技術(shù)方案：

通過安控裝置投入運行后的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程，考慮安控裝置內(nèi)部硬件之間、安控裝置之間、安控裝置和一次設備的關(guān)聯(lián)性，從3個層次統(tǒng)籌安控裝置的功能關(guān)聯(lián)、經(jīng)濟關(guān)聯(lián)及隨機關(guān)聯(lián)，并且兼顧安控裝置檢修的可靠性和經(jīng)濟性，構(gòu)建多層嵌套的復合目標函數(shù)，進而提出基于多層隨機優(yōu)化的電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置機會檢修決策方法。

包括如下步驟：