專利名稱：一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度方法及相
應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，配電網(wǎng)在該系統(tǒng)中起著向配電站或各類用電負(fù)載分配電能的重要作用。配電網(wǎng)包括架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補償電容以及一些附屬設(shè)施等，這 些配電網(wǎng)電力設(shè)備在運行過程中將會因各種原因出現(xiàn)電力故障，為保證配電網(wǎng)正常工作，需要對出現(xiàn)電力故障的設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，由于故障修復(fù)資源通常是有限的，因此，存在如何進(jìn)行合理化、最優(yōu)化的資源調(diào)度問題。最初的故障修復(fù)資源調(diào)度多借助于人力，靠人為經(jīng)驗實現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)，但是，配電網(wǎng)自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、支路龐雜、待修復(fù)故障點雜散，利用人力很難制定出高效的資源調(diào)度策略。隨著配網(wǎng)自動化的提出與發(fā)展，目前較為普遍的故障修復(fù)資源調(diào)度方法是基于遺傳算法的調(diào)度策略。該策略考慮故障失電負(fù)荷或者故障修復(fù)最短路徑因素，借助遺傳算法對故障位置進(jìn)行遺傳編碼，對遺傳種群進(jìn)行交叉、選擇、變異等操作，然后通過反復(fù)迭代得出故障失電負(fù)荷最小或修復(fù)路徑最短的修復(fù)資源調(diào)度方案，進(jìn)而根據(jù)該方案實現(xiàn)故障修復(fù)。然而，這種基于遺傳算法的修復(fù)資源調(diào)度策略或以修復(fù)路徑最短，或以故障失電負(fù)荷為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行遺傳算法考慮的因素較少，無法滿足調(diào)度多目標(biāo)的要求，且其遺傳算法在涉及的計算樣本空間較大時，短時間內(nèi)難以收斂，容易得到局部最優(yōu)解，從而降低了配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度的調(diào)度效率和修復(fù)資源的整體利用率。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供了一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度方法及相應(yīng)裝置，以提高故障修復(fù)資源調(diào)度的調(diào)度效率和資源利用率。本申請實施例提供的配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度方法包括接收輸入的配電網(wǎng)故障點集合，將其作為資源調(diào)度模型的輸入；
根據(jù)資源調(diào)度模型計算得到資源調(diào)度最優(yōu)可行解，所述資源調(diào)度模型為
KNNmin少= /(x)= min(^ 工工(tik x Xijk x JaultGradei))
k=l i=l J=I上述資源調(diào)度模型約束條件為
K NK NK N
tool 1] Σ Σ=1; tik+ekiJ (tdik ； Σ Σ ( x^) = ΣcIkHfaultType,
k=l k=\ j=(),j^i k=\ i=\式中i、j為故障點，取值范圍為I到N;k為故障修復(fù)資源，取值范圍為I到K;xuk=1，或，0，故障修復(fù)資源k可由故障點i調(diào)度到故障點j時取1，否則取零；tik為故障修復(fù)資源k調(diào)度到故障點i的時間，該時間不得晚于承諾的故障修復(fù)時間tdik ；ekiJ為故障修復(fù)資源k從故障點i調(diào)度到故障點j的流經(jīng)時間；qk為故障修復(fù)資源k的修復(fù)能力；faUltTypei為故障點i的故障類型^aultGradei為故障點i的緊急程度；根據(jù)資源調(diào)度模型的輸出結(jié)果調(diào)度故障修復(fù)資源。優(yōu)選地，根據(jù)資源調(diào)度模型得到資源調(diào)度最優(yōu)可行解具體包括生成初始鄰域解θ°，并初始化0best= θ = θ°，其中Θ為可行解，Qbest為最優(yōu)解；置換領(lǐng)域解Θ °得到當(dāng)前可行解，并生成當(dāng)前可行解的領(lǐng)域解Θ '；搜索所述當(dāng)前可行解的鄰域解Θ '，找到最優(yōu)的非禁忌解和最優(yōu)的禁忌解
Qtabu ·比較當(dāng)前最優(yōu)解θbest、最優(yōu)非禁忌解和最優(yōu)禁忌解夕-對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值f(0)如果/(Wart) Smin{/(J—),/(Wa)}，則將最優(yōu)非禁忌解作為當(dāng)前可行解
Θ，并將最優(yōu)非禁忌解添加到禁忌列表；如果f(§nontabu) < mm{f(0best\f(§tAu)}，則將當(dāng)前可行解Θ作為當(dāng)前最優(yōu)解Θ best，并將最優(yōu)非禁忌解添加到禁忌列表；如果/(爐faO<IninU(^fei),/(&—)}，則將當(dāng)前可行解θ作為當(dāng)前最優(yōu)解^best,并將最優(yōu)禁忌解少―添加到禁忌列表；判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)終止條件，如果是，則將當(dāng)前最優(yōu)解Θ best作為最優(yōu)可行解輸出；如果否，則返回執(zhí)行置換領(lǐng)域解得到當(dāng)前可行解的步驟。優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)終止條件包括資源調(diào)度模型計算過程達(dá)到預(yù)設(shè)時間。本申請實施例還提供了一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度裝置。該裝置包括接收單元、計算單元和調(diào)度單元，其中所述接收單元，用于接收輸入的配電網(wǎng)故障點集合，將其輸入計算單元；所述計算單元，用于在獲得配電網(wǎng)故障點集合后，根據(jù)資源調(diào)度模型計算得到資源調(diào)度最優(yōu)可行解；所述調(diào)度單元，用于根據(jù)資源調(diào)度模型的輸出結(jié)果調(diào)度故障修復(fù)資源；所述資源調(diào)度模型為
KNNmin_y = /(x) = min(^] (tik x xi]k x JaultGradei))
k=\ i=\ j=l上述資源調(diào)度模型約束條件為
K NK NK NΣ Σχφ =1; tik+ekiJ (tdik ； Σ Σ (x# x^) = Σc^UaultTypeI
k=\ j=0J^ik=\ j=(),j^ik=\ i=\式中i、j為故障點,取值范圍為I到N ;k為故障修復(fù)資源,取值范圍為I到K ;xijk=1，或，0，故障修復(fù)資源k可由故障點i調(diào)度到故障點j時取1，否則取零；tik為故障修復(fù)資源k調(diào)度到故障點i的時間，該時間不得晚于承諾的故障修復(fù)時間tdik ；ekiJ為故障修復(fù)資源k從故障點i調(diào)度到故障點j的流經(jīng)時間；qk為故障修復(fù)資源k的修復(fù)能力；faUltTypei為故障點i的故障類型^aultGradei為故障點i的緊急程度。本申請實施例在接收配電網(wǎng)故障點集合后，將其作為資源調(diào)度模型的輸入，利用資源調(diào)度模型進(jìn)行資源調(diào)度最優(yōu)可行解的求取，該資源調(diào)度模型基于禁忌搜索算法，考慮配電網(wǎng)故障點位置、搶修能力與故障匹配程度等約束條件，通過反復(fù)迭代計算出最優(yōu)可行解，然后依據(jù)最優(yōu)可行解調(diào)度故障修復(fù)資源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請實施例摒棄了現(xiàn)有普遍采用的遺傳算法，而是以故障修復(fù)時間最短為目標(biāo)函數(shù)，綜合考慮多種資源約束因素，構(gòu)建禁忌搜索算子，實現(xiàn)了算法的全局收斂，從而能夠較快地得出最優(yōu)可行解，進(jìn)而提高了配電網(wǎng)故障修復(fù)資源的調(diào)度效率和資源的利用率。


為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I (a)為本申請實施例的配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度方法流程圖；圖I (b)為本申請實施例的獲得資源調(diào)度最優(yōu)可行解的流程圖；圖2為圖I (a)所述實施例的應(yīng)用場景圖；圖3為本申請實施例的配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度裝置結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面先對本申請實施例使用的一些專業(yè)術(shù)語進(jìn)行說明，然后結(jié)合附圖和具體實施方式
對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。(I)鄰域解。本申請實施例的領(lǐng)域按照如下規(guī)則定義假設(shè)配電網(wǎng)系統(tǒng)中存在η個故障點，k個搶修小組，mk = {nkl, nk2,…，nkj}為搶修小組k可搶修的故障點集合,其中nkJ表示搶修小組k可搶修故障點j，則一個鄰域解定義為
權(quán)利要求
1.一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度方法，其特征在于，該方法包括接收輸入的配電網(wǎng)故障點集合，將其作為資源調(diào)度模型的輸入；根據(jù)資源調(diào)度模型計算得到資源調(diào)度最優(yōu)可行解，所述資源調(diào)度模型為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)資源調(diào)度模型得到資源調(diào)度最優(yōu)可 行解具體包括生成初始鄰域解e°，并初始化ebest= e = 0°，其中e為可行解，0best為最優(yōu)解； 置換領(lǐng)域解e °得到當(dāng)前可行解，并生成當(dāng)前可行解的領(lǐng)域解0，；搜索所述當(dāng)前可行解的鄰域解Q '，找到最優(yōu)的非禁忌解少—和最優(yōu)的禁忌解夕; 比較當(dāng)前最優(yōu)解Qbest、最優(yōu)非禁忌解#—和最優(yōu)禁忌解夕―對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值 f(0)如果 則將最優(yōu)非禁忌解作為當(dāng)前可行解0， 并將最優(yōu)非禁忌解§mnt—添加到禁忌列表；如果 ， 則將當(dāng)前可行解0作為當(dāng)前最優(yōu)解0best，并 將最優(yōu)非禁忌解#—添加到禁忌列表；如果則將當(dāng)前可行解0作為當(dāng)前最優(yōu)解9best，并將 最優(yōu)禁忌解少―添加到禁忌列表；判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)終止條件，如果是，則將當(dāng)前最優(yōu)解ebest作為最優(yōu)可行解輸出；如 果否，則返回執(zhí)行置換領(lǐng)域解得到當(dāng)前可行解的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)終止條件包括資源調(diào)度模型計算過程達(dá)到預(yù)設(shè)時間。
4.一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度裝置，其特征在于，該裝置包括接收單元、計算單元 和調(diào)度單元，其中所述接收單元，用于接收輸入的配電網(wǎng)故障點集合，將其輸入計算單元；所述計算單元，用于在獲得配電網(wǎng)故障點集合后，根據(jù)資源調(diào)度模型計算得到資源調(diào) 度最優(yōu)可行解；所述調(diào)度單元，用于根據(jù)資源調(diào)度模型的輸出結(jié)果調(diào)度故障修復(fù)資源；所述資源調(diào)度模型為
全文摘要
本申請實施例公開了一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度方法。該方法包括接收輸入的配電網(wǎng)故障點集合，將其作為資源調(diào)度模型的輸入；根據(jù)修復(fù)資源調(diào)度模型計算得到資源調(diào)度最優(yōu)可行解，所述資源修復(fù)模型為考慮故障緊急程度下的故障修復(fù)時間函數(shù)；根據(jù)資源調(diào)度模型的輸出調(diào)度故障修復(fù)資源。本申請實施例還公開了一種配電網(wǎng)故障修復(fù)資源調(diào)度裝置。本申請實施例提高了故障修復(fù)資源調(diào)度的調(diào)度效率和資源利用率。
文檔編號G06Q50/06GK102663541SQ20121007581
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者付文崗, 俞振華, 馮海燕, 熊麗娟, 許泰峰, 譚勇桂, 谷然 申請人:國電南瑞科技股份有限公司, 山西省電力公司太原供電分公司