本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領域,具體而言,涉及一種應急電力物資的調(diào)配方法及裝置。
背景技術:
當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,應急運輸問題最顯著的特點表現(xiàn)為時間的緊迫性,需要及時、準確、合理地將應急物資運往應急點。影響應急物資調(diào)運的因素主要有應急需求點對應急物資的需求(種類、數(shù)量、限制期)、應急物資運輸車輛行駛時間等。因此,應急物資調(diào)度需要作2個方面的決策:選擇應急物資儲備點(出救點);被選儲備點提供的物資數(shù)量,如果是多品種物資調(diào)度,還要考慮提供應急物資的品種。但是,現(xiàn)有技術中并沒有統(tǒng)一調(diào)配方法或原則。
針對現(xiàn)有技術中當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,應急電力物資運輸不及時的問題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供了一種應急電力物資的調(diào)配方法及裝置,以至少解決現(xiàn)有技術中當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,應急電力物資運輸不及時的技術問題。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面,提供了一種應急電力物資的調(diào)配方法,包括:在至少一個應急點的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,獲取多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息;根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型;求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
進一步地,根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型包括:獲取每個應急點的應急電力物資的需求信息;根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和多個儲備點的信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù);根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息、多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到電力物資調(diào)配模型的約束條件。
進一步地,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和多個儲備點的信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù),包括:獲取每個應急點的優(yōu)先級系數(shù)和預設懲罰系數(shù);根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的調(diào)配信息;根據(jù)多個儲備點的信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的時間信息;
根據(jù)每個儲備點的時間信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息;根據(jù)應急點的優(yōu)先級系數(shù)、預設懲罰系數(shù)、每個儲備點的調(diào)配信息、每個儲備點的時間信息、每個儲備點的限制期信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù)。
進一步地,根據(jù)每個儲備點的時間信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息包括:判斷每個儲備點的時間信息是否超過預設的應急限制期;如果任意一個儲備點的時間信息超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為1;如果任意一個儲備點的時間信息未超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為0。
進一步地,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息、多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到電力物資調(diào)配模型的約束條件包括:根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第一約束條件;根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第二約束條件;根據(jù)每個儲備點的調(diào)配信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第三約束條件;根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第四約束條件。
進一步地,求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息,包括:利用分支定界法求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面,還提供了一種應急電力物資的調(diào)配裝置,包括:獲取單元,用于在至少一個應急點的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,獲取多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息;建立單元,用于根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型;求解單元,用于求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
進一步地,建立單元包括:獲取模塊,用于獲取每個應急點的應急電力物資的需求信息;第一處理模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和多個儲備點的信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù);第二處理模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息、多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到電力物資調(diào)配模型的約束條件。
進一步地,第一處理模塊包括:獲取子模塊,用于獲取每個應急點的優(yōu)先級系數(shù)和預設懲罰系數(shù);第一處理子模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的調(diào)配信息;第二處理子模塊,用于根據(jù)多個儲備點的信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的時間信息;第三處理子模塊,用于根據(jù)每個儲備點的時間信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息;第四處理子模塊,用于根據(jù)應急點的優(yōu)先級系數(shù)、預設懲罰系數(shù)、每個儲備點的調(diào)配信息、每個儲備點的時間信息、每個儲備點的限制期信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù)。
進一步地,第三處理子模塊包括:判斷重子模塊,用于判斷每個儲備點的時間信息是否超過預設的應急限制期;第一確定重子模塊,用于如果任意一個儲備點的時間信息超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為1;第二確定重子模塊,用于如果任意一個儲備點的時間信息未超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為0。
進一步地,第二處理模塊包括:第五處理子模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第一約束條件;第六處理子模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第二約束條件;第七處理子模塊,用于根據(jù)每個儲備點的調(diào)配信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第三約束條件;第八處理子模塊,用于根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第四約束條件。
進一步地,求解單元包括:求解模塊,用于利用分支定界法求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
在本發(fā)明實施例中,在至少一個應急點的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,獲取多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型,求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息,從而實現(xiàn)在應急物資調(diào)度時,提供一種統(tǒng)一調(diào)配方法或原則,當重大電力事故發(fā)生時,及時、準確、合理地將應急物資運往應急點,使電網(wǎng)的損失降到最小,解決了現(xiàn)有技術中當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,應急電力物資運輸不及時的技術問題。因此,通過本發(fā)明上述實施例提供的方案,可以達到及時、準確、合理調(diào)配應急電力物資,降低電力系統(tǒng)損失的效果。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種應急電力物資的調(diào)配方法的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選的分支定界樹的示意圖;以及
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種應急電力物資的調(diào)配裝置的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明的是,本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外,術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。
實施例1
根據(jù)本發(fā)明實施例,提供了一種應急電力物資的調(diào)配方法實施例,需要說明的是,在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行,并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種應急電力物資的調(diào)配方法的流程圖,如圖1所示,該方法包括如下步驟:
步驟S102,在至少一個應急點的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,獲取多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息。
具體的,上述的儲備點可以是儲備應急電力物資的供應樞紐點,上述的儲備點的信息可以是儲備點的位置信息,上述的應急電力物資的儲備信息可以是儲備點儲備的應急電力物資的種類,以及每種應急電力物資的數(shù)量。
步驟S104,根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型。
具體的,上述的電力物資調(diào)配模式是一個典型的整數(shù)規(guī)劃模型,即應急點的數(shù)量、儲備點的數(shù)量、應急電力物資的種類和應急電力物資的數(shù)量均為整數(shù)。
步驟S106,求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
具體的,上述的目標儲備點可以是向應急點調(diào)配應急電力資源的儲備點(出救點),上述的應急電力物資的調(diào)配信息可以是每個目標儲備點需要向應急點調(diào)配的應急電力資源的種類和數(shù)量。
在一種可選的方案中,在一個區(qū)域的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,可以獲取事故發(fā)生區(qū)域周邊的所有儲備點的位置信息,以及每個儲備點的應急電力物資的儲備情況,為了盡量滿足受事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點對于物資在數(shù)量和時間上的要求,即在應急限制期內(nèi)到達事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點的各類物資數(shù)量越接近需求量越好,也就是各類應急物資調(diào)度超過應急限制期內(nèi)到達需求點的延遲時間盡可能小、數(shù)量盡可能少,即因各類物資超過應急限制期到達需求點而產(chǎn)生的損失最小,可以根據(jù)獲取到的信息構建電力物資調(diào)配模型,并通過求解該模型,得到最終需要向事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點配送物資的出救點,以及出救點需要提供的應急電力物資的種類和數(shù)量。
通過本發(fā)明上述實施例,在至少一個應急點的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,獲取多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型,求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息,從而實現(xiàn)在應急物資調(diào)度時,提供一種統(tǒng)一調(diào)配方法或原則,當重大電力事故發(fā)生時,及時、準確、合理地將應急物資運往應急點,使電網(wǎng)的損失降到最小,解決了現(xiàn)有技術中當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,應急電力物資運輸不及時的技術問題。因此,通過本發(fā)明上述實施例提供的方案,可以達到及時、準確、合理調(diào)配應急電力物資,降低電力系統(tǒng)損失的效果。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,步驟S104,根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型包括:
步驟S1042,獲取每個應急點的應急電力物資的需求信息。
具體的,上述的應急電力物資的需求信息可以是應急點需要的應急電力物資的種類,以及每種應急電力物資的數(shù)量。
步驟S1044,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和多個儲備點的信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù)。
步驟S1046,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息、多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到電力物資調(diào)配模型的約束條件。
在一種可選的方案中,電力物資調(diào)配模型可以包括目標函數(shù)和約束條件,在獲取到多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息之后,可以進一步獲取每個應急點需要的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,然后根據(jù)需要的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,以及每個儲備點的位置信息,可以得到目標函數(shù);并根據(jù)需要的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,每個儲備點的位置信息以及每個儲備點的儲備的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,得到約束條件。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,步驟S1044,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和多個儲備點的信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù),包括:
步驟S112,獲取每個應急點的優(yōu)先級系數(shù)和預設懲罰系數(shù)。
具體的,上述的優(yōu)先級系數(shù)可以是每個應急點的救援優(yōu)先級系數(shù),上述的預設懲罰系數(shù)可以是每種應急電力物資延遲到達受應急點時,單位應急電力物資延遲到達事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點時,單位時間所產(chǎn)生損失的懲罰系數(shù)。
步驟S114,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的調(diào)配信息。
具體的,上述的調(diào)配信息可以是儲備點向應急點提供的應急電力物資的數(shù)量,為決策變量。
步驟S116,根據(jù)多個儲備點的信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的時間信息。
具體的,上述的時間信息可以是應急電力物資從每個儲備點運輸?shù)矫總€應急點的運輸時間。
步驟S118,根據(jù)每個儲備點的時間信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息。
具體的,上述的限制期信息可以是應急電力物資從每個儲備點運輸?shù)矫總€應急點的運輸時間是否超過應急限制期,一般情況下,應急限制期由應急物資本身的使用特點決定,而同一批次調(diào)運的應急物資限制期應該是相近的。
步驟S120,根據(jù)應急點的優(yōu)先級系數(shù)、預設懲罰系數(shù)、每個儲備點的調(diào)配信息、每個儲備點的時間信息、每個儲備點的限制期信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù)。
在一種可選的方案中,目標函數(shù)可以為其中,μj為第j個應急點的救援優(yōu)先級系數(shù);βk為第k種應急電力物資的懲罰系數(shù),并假設tij≤t時,βk=0;為儲備點i向應急點j提供的第k種應急電力物資的數(shù)量;λij為從儲備點i向應急點j的運輸時間是否超過應急限制期;tij為儲備點i到應急點j的運輸時間;i=1,2,…n,j=1,2,…m,k=1,2,…l,n為儲備點的總數(shù)量,m為應急點的總數(shù)量,l為應急點需要的應急電力物資的種類的總數(shù)量。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,步驟S118,根據(jù)每個儲備點的時間信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息包括:
步驟S1182,判斷每個儲備點的時間信息是否超過預設的應急限制期。
具體的,上述的預設的應急限制期可以是t。
步驟S1184,如果任意一個儲備點的時間信息超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為1。
步驟S1186,如果任意一個儲備點的時間信息未超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為0。
在一種可選的方案中,由公式可知,如果儲備點i到應急點j的運輸時間tij大于等于預設的應急限制期t,則λij為1,否則為0。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,步驟S1046,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息、多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到電力物資調(diào)配模型的約束條件包括:
步驟S122,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第一約束條件。
在一種可選的方案中,所有儲備點的應急電力物資的數(shù)量能夠滿足應急點的應急電力物資的需求數(shù)量,即其中,為存儲點i第k種應急物資的物資儲備量,i=1,2,…n;為應急點j對第k種應急物資的需求量,j=1,2,…m。
步驟S124,根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第二約束條件。
在一種可選的方案中,向每個應急點提供的應急電力物資的數(shù)量能夠滿足每個儲備點的應急電力物資的需求數(shù)量,即
步驟S126,根據(jù)每個儲備點的調(diào)配信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第三約束條件。
在一種可選的方案中,向每個應急點提供的應急電力物資的數(shù)量不能超過該儲備點的儲備數(shù)量,即
步驟S128,根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第四約束條件。
在一種可選的方案中,可以根據(jù)多個儲備點的信息,得到應急電力物資從每個儲備點運輸?shù)矫總€應急點的時間信息,并進一步得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息,在應急限制期內(nèi)至少有一部分物資到達每個應急點,即
此處需要說明的是,還可以包括如下約束條件,變量為非負約束和整數(shù)約束,即為非負整數(shù)。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,步驟S106,求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息,包括:
步驟S1062,利用分支定界法求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
在一種可選的方案中,由于電力物資調(diào)配模型是一個典型的整數(shù)規(guī)劃模型,因此,可以采用分支定界法(branch and bound)來求解該模型。
此處需要說明的是,分支定界法是一種用于求解組合優(yōu)化問題的排除非解的搜索算法,在搜索解空間時,常用樹形結(jié)構來組織解空間。它是解決整數(shù)規(guī)劃問題的一種有效方法,既可以求解純整數(shù)規(guī)劃問題,又可以求解混合整數(shù)規(guī)劃問題。分支定界法的基本思想是隱含枚舉,即對可行的組合方式枚舉。它是從相應的最優(yōu)解出發(fā),若此解不是整數(shù)則將原問題分解成兩部分,每部分增加新的約束,壓縮可行域,逐步逼近最優(yōu)整數(shù)解。
這一思路主要是基于下面三個方面的事實而建立起來的:
1)如果求解一個整數(shù)規(guī)劃的松弛問題時得到的是一個整數(shù)解,則這個解也一定是整數(shù)規(guī)劃的最優(yōu)解。
2)如果松弛問題得到的不是一個整數(shù)解,則最優(yōu)整數(shù)解一定不會更優(yōu)于所得到的松弛問題的目標值,因此,線性規(guī)劃松弛問題的解必是整數(shù)規(guī)劃目標函數(shù)值的一個界。它對于最大化問題為上界,對于最小化問題為下界。
3)如果在求解的過程中己經(jīng)得到一個整數(shù)解,則最優(yōu)整數(shù)解一定不會劣于該整數(shù)解。因此,該整數(shù)解可構成最優(yōu)整數(shù)解的另一個界,它對于最大化問題為下界,對于最小化問題為上界。
分支定界樹又叫枚舉樹,它體現(xiàn)了著名的分治策略,即若直接在原可行解空間上求解問題太困難,則可以把全部可行解空間反復地分割為越來越小的子集,通過在這些較小的集合上尋優(yōu),然后將所得結(jié)果進行比較最終求得原問題的最優(yōu)解,分支定界樹如圖2所示。
通常稱S0為S1…SN的父節(jié)點,而S1…SN稱為S0的子節(jié)點。因此,一個給定節(jié)點的所有子節(jié)點就表示對它們父節(jié)點可行域的劃分。而從一個節(jié)點到另一個節(jié)點的連線叫做分支。
分支定界法的流程可以概括如下:
步驟1:初始化,給原問題最小上界賦以任意大的值,迭代次數(shù)初值layer=1及最大迭代次數(shù)layerMax。
步驟2:求解原問題對應的松弛問題。判斷原松弛問題是否可行,若無可行解,則原問題無解;若找到滿足整數(shù)要求的最優(yōu)解,則為原問題最優(yōu)解;若未得到滿足整數(shù)要求的最優(yōu)解,則將其加入到待分支問題隊列P中。并將原松弛問題的目標值定為原問題的最小下界。
WHILE(layer≤layerMax)DO
步驟3:判斷待分支隊列P是否為空。是,跳出主循環(huán),從整數(shù)可行解中,找出原問題的最優(yōu)解;否則執(zhí)行步驟4。
步驟4:從待分支隊列中依次選取松弛子問題并且按照分支原則進行分支求解,并將其從P中刪除,待一次分支完畢之后更新原問題的最小上、下界,同時得到下一次該分支的父問題矩陣P。
步驟5:根據(jù)剪支原則,更新父問題矩陣P。
步驟6:layer=layer+1。
END DO
實施例2
根據(jù)本發(fā)明實施例,提供了一種應急電力物資的調(diào)配裝置實施例。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種應急電力物資的調(diào)配裝置的示意圖,如圖3所示,該裝置包括:
獲取單元31,用于在至少一個應急點的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,獲取多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息。
具體的,上述的儲備點可以是儲備應急電力物資的供應樞紐點,上述的儲備點的信息可以是儲備點的位置信息,上述的應急電力物資的儲備信息可以是儲備點儲備的應急電力物資的種類,以及每種應急電力物資的數(shù)量。
建立單元33,用于根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型。
具體的,上述的電力物資調(diào)配模式是一個典型的整數(shù)規(guī)劃模型,即應急點的數(shù)量、儲備點的數(shù)量、應急電力物資的種類和應急電力物資的數(shù)量均為整數(shù)。
求解單元35,用于求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
具體的,上述的目標儲備點可以是向應急點調(diào)配應急電力資源的儲備點(出救點),上述的應急電力物資的調(diào)配信息可以是每個目標儲備點需要向應急點調(diào)配的應急電力資源的種類和數(shù)量。
在一種可選的方案中,在一個區(qū)域的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,可以獲取事故發(fā)生區(qū)域周邊的所有儲備點的位置信息,以及每個儲備點的應急電力物資的儲備情況,為了盡量滿足受事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點對于物資在數(shù)量和時間上的要求,即在應急限制期內(nèi)到達事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點的各類物資數(shù)量越接近需求量越好,也就是各類應急物資調(diào)度超過應急限制期內(nèi)到達需求點的延遲時間盡可能小、數(shù)量盡可能少,即因各類物資超過應急限制期到達需求點而產(chǎn)生的損失最小,可以根據(jù)獲取到的信息構建電力物資調(diào)配模型,并通過求解該模型,得到最終需要向事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點配送物資的出救點,以及出救點需要提供的應急電力物資的種類和數(shù)量。
通過本發(fā)明上述實施例,在至少一個應急點的電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后,獲取多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,建立電力物資調(diào)配模型,求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息,從而實現(xiàn)在應急物資調(diào)度時,提供一種統(tǒng)一調(diào)配方法或原則,當重大電力事故發(fā)生時,及時、準確、合理地將應急物資運往應急點,使電網(wǎng)的損失降到最小,解決了現(xiàn)有技術中當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,應急電力物資運輸不及時的技術問題。因此,通過本發(fā)明上述實施例提供的方案,可以達到及時、準確、合理調(diào)配應急電力物資,降低電力系統(tǒng)損失的效果。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,上述的建立單元包括:
獲取模塊,用于獲取每個應急點的應急電力物資的需求信息。
具體的,上述的應急電力物資的需求信息可以是應急點需要的應急電力物資的種類,以及每種應急電力物資的數(shù)量。
第一處理模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和多個儲備點的信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù)。
第二處理模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息、多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到電力物資調(diào)配模型的約束條件。
在一種可選的方案中,電力物資調(diào)配模型可以包括目標函數(shù)和約束條件,在獲取到多個儲備點的信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息之后,可以進一步獲取每個應急點需要的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,然后根據(jù)需要的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,以及每個儲備點的位置信息,可以得到目標函數(shù);并根據(jù)需要的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,每個儲備點的位置信息以及每個儲備點的儲備的應急電力物資的種類和每種應急電力物資的數(shù)量,得到約束條件。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,上述的第一處理模塊包括:
獲取子模塊,用于獲取每個應急點的優(yōu)先級系數(shù)和預設懲罰系數(shù)。
具體的,上述的優(yōu)先級系數(shù)可以是每個應急點的救援優(yōu)先級系數(shù),上述的預設懲罰系數(shù)可以是每種應急電力物資延遲到達受應急點時,單位應急電力物資延遲到達事故發(fā)生區(qū)域的樞紐及配送站點時,單位時間所產(chǎn)生損失的懲罰系數(shù)。
第一處理子模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的調(diào)配信息。
具體的,上述的調(diào)配信息可以是儲備點向應急點提供的應急電力物資的數(shù)量,為決策變量。
第二處理子模塊,用于根據(jù)多個儲備點的信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的時間信息。
具體的,上述的時間信息可以是應急電力物資從每個儲備點運輸?shù)矫總€應急點的運輸時間。
第三處理子模塊,用于根據(jù)每個儲備點的時間信息,得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息。
具體的,上述的限制期信息可以是應急電力物資從每個儲備點運輸?shù)矫總€應急點的運輸時間是否超過應急限制期,一般情況下,應急限制期由應急物資本身的使用特點決定,而同一批次調(diào)運的應急物資限制期應該是相近的。
第四處理子模塊,用于根據(jù)應急點的優(yōu)先級系數(shù)、預設懲罰系數(shù)、每個儲備點的調(diào)配信息、每個儲備點的時間信息、每個儲備點的限制期信息,得到電力物資調(diào)配模型的目標函數(shù)。
在一種可選的方案中,目標函數(shù)可以為其中,μj為第j個應急點的救援優(yōu)先級系數(shù);βk為第k種應急電力物資的懲罰系數(shù),并假設tij≤t時,βk=0;為儲備點i向應急點j提供的第k種應急電力物資的數(shù)量;λij為從儲備點i向應急點j的運輸時間是否超過應急限制期;tij為儲備點i到應急點j的運輸時間;i=1,2,…n,j=1,2,…m,k=1,2,…l,n為儲備點的總數(shù)量,m為應急點的總數(shù)量,l為應急點需要的應急電力物資的種類的總數(shù)量。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,上述的第三處理子模塊包括:
判斷重子模塊,用于判斷每個儲備點的時間信息是否超過預設的應急限制期。
具體的,上述的預設的應急限制期可以是t。
第一確定重子模塊,用于如果任意一個儲備點的時間信息超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為1。
第二確定重子模塊,用于如果任意一個儲備點的時間信息未超過預設的應急限制期,則確定任意一個儲備點的限制信息為0。
在一種可選的方案中,由公式可知,如果儲備點i到應急點j的運輸時間tij大于等于預設的應急限制期t,則λij為1,否則為0。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,上述的第二處理模塊包括:
第五處理子模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第一約束條件。
在一種可選的方案中,所有儲備點的應急電力物資的數(shù)量能夠滿足應急點的應急電力物資的需求數(shù)量,即其中,為存儲點i第k種應急物資的物資儲備量,i=1,2,…n;為應急點j對第k種應急物資的需求量,j=1,2,…m。
第六處理子模塊,用于根據(jù)每個應急點的應急電力物資的需求信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第二約束條件。
在一種可選的方案中,向每個應急點提供的應急電力物資的數(shù)量能夠滿足每個儲備點的應急電力物資的需求數(shù)量,即
第七處理子模塊,用于根據(jù)每個儲備點的調(diào)配信息和每個儲備點的應急電力物資的儲備信息,得到第三約束條件。
在一種可選的方案中,向每個應急點提供的應急電力物資的數(shù)量不能超過該儲備點的儲備數(shù)量,即
第八處理子模塊,用于根據(jù)多個儲備點的信息和每個儲備點的調(diào)配信息,得到第四約束條件。
在一種可選的方案中,可以根據(jù)多個儲備點的信息,得到應急電力物資從每個儲備點運輸?shù)矫總€應急點的時間信息,并進一步得到每個儲備點向每個應急點調(diào)配應急電力物資的限制期信息,在應急限制期內(nèi)至少有一部分物資到達每個應急點,即
此處需要說明的是,還可以包括如下約束條件,變量為非負約束和整數(shù)約束,即為非負整數(shù)。
可選地,在本發(fā)明上述實施例中,上述的求解單元包括:
求解模塊,用于利用分支定界法求解電力物資調(diào)配模型,得到至少一個目標儲備點以及每個目標儲備點的應急電力物資的調(diào)配信息。
在一種可選的方案中,由于電力物資調(diào)配模型是一個典型的整數(shù)規(guī)劃模型,因此,可以采用分支定界法(branch and bound)來求解該模型。
此處需要說明的是,分支定界法是一種用于求解組合優(yōu)化問題的排除非解的搜索算法,在搜索解空間時,常用樹形結(jié)構來組織解空間。它是解決整數(shù)規(guī)劃問題的一種有效方法,既可以求解純整數(shù)規(guī)劃問題,又可以求解混合整數(shù)規(guī)劃問題。分支定界法的基本思想是隱含枚舉,即對可行的組合方式枚舉。它是從相應的最優(yōu)解出發(fā),若此解不是整數(shù)則將原問題分解成兩部分,每部分增加新的約束,壓縮可行域,逐步逼近最優(yōu)整數(shù)解。
這一思路主要是基于下面三個方面的事實而建立起來的:
1)如果求解一個整數(shù)規(guī)劃的松弛問題時得到的是一個整數(shù)解,則這個解也一定是整數(shù)規(guī)劃的最優(yōu)解。
2)如果松弛問題得到的不是一個整數(shù)解,則最優(yōu)整數(shù)解一定不會更優(yōu)于所得到的松弛問題的目標值,因此,線性規(guī)劃松弛問題的解必是整數(shù)規(guī)劃目標函數(shù)值的一個界。它對于最大化問題為上界,對于最小化問題為下界。
3)如果在求解的過程中己經(jīng)得到一個整數(shù)解,則最優(yōu)整數(shù)解一定不會劣于該整數(shù)解。因此,該整數(shù)解可構成最優(yōu)整數(shù)解的另一個界,它對于最大化問題為下界,對于最小化問題為上界。
分支定界樹又叫枚舉樹,它體現(xiàn)了著名的分治策略,即若直接在原可行解空間上求解問題太困難,則可以把全部可行解空間反復地分割為越來越小的子集,通過在這些較小的集合上尋優(yōu),然后將所得結(jié)果進行比較最終求得原問題的最優(yōu)解,分支定界樹如圖2所示。
通常稱S0為S1…SN的父節(jié)點,而S1…SN稱為S0的子節(jié)點。因此,一個給定節(jié)點的所有子節(jié)點就表示對它們父節(jié)點可行域的劃分。而從一個節(jié)點到另一個節(jié)點的連線叫做分支。
分支定界法的流程可以概括如下:
步驟1:初始化,給原問題最小上界賦以任意大的值,迭代次數(shù)初值layer=1及最大迭代次數(shù)layerMax。
步驟2:求解原問題對應的松弛問題。判斷原松弛問題是否可行,若無可行解,則原問題無解;若找到滿足整數(shù)要求的最優(yōu)解,則為原問題最優(yōu)解;若未得到滿足整數(shù)要求的最優(yōu)解,則將其加入到待分支問題隊列P中。并將原松弛問題的目標值定為原問題的最小下界。
WHILE(layer≤layerMax)DO
步驟3:判斷待分支隊列P是否為空。是,跳出主循環(huán),從整數(shù)可行解中,找出原問題的最優(yōu)解;否則執(zhí)行步驟4。
步驟4:從待分支隊列中依次選取松弛子問題并且按照分支原則進行分支求解,并將其從P中刪除,待一次分支完畢之后更新原問題的最小上、下界,同時得到下一次該分支的父問題矩陣P。
步驟5:根據(jù)剪支原則,更新父問題矩陣P。
步驟6:layer=layer+1。
END DO
上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述,不代表實施例的優(yōu)劣。
在本發(fā)明的上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側(cè)重,某個實施例中沒有詳述的部分,可以參見其他實施例的相關描述。
在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的技術內(nèi)容,可通過其它的方式實現(xiàn)。其中,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如所述單元的劃分,可以為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,單元或模塊的間接耦合或通信連接,可以是電性或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、服務器或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、只讀存儲器(ROM,Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM,Random Access Memory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。