基于配网可靠性数据的电网设备检修计划实用性评价方法与流程

本发明涉及配电系统领域，尤其涉及一种基于配网可靠性数据的电网设备检修计划实用性的评价方法。
背景技术：
：配电网停电计划的管理是供电企业的一项重要业务，关系到电网的安全可靠运行以及供电企业的经济效益和社会效益。随着电网规模的不断扩大，设备数量增多，用电负荷也发生了快速增长，检修计划管理的复杂度越来越高，同时用户对供电可靠性和供电质量的要求也越来越高，从而对检修计划管理水平提出了更高的要求，对高质量的检修计划编制要求越来越迫切。检修计划是一个从时间维度不停逼近的过程，年、月、日检修计划滚动编制，因此，基于海量的可靠性数据，对检修计划业务水平的评估，提升检修计划业务水平，是供电企业降低停电时间，提升供电可靠性的基础和保障，具有更为特殊的现实意义。技术实现要素：有鉴于此，本发明提出了一种基于配网可靠性数据的电网设备检修计划实用性评价方法。本发明采用的技术方案是：基于配网可靠性数据的电网设备检修计划实用性评价方法，所述方法包括以下步骤：步骤s1：确定校验检修计划的约束条件：采集配电网设备历史检修方案的数据，通过数据分析设置约束条件；步骤s2：构建检修计划评价模型：步骤s21：依据步骤s1中获取的可靠性、运行指标数据，确定合规性维度和可靠性维度及其包括的各项指标要素，从而建立检修计划实用性评价指标体系，所述合规性维度包括停电缺供电量指标要素、检修间隔指标要素、转移负荷系统的网损大小指标要素、重复停电次数指标要素、互斥检修指标要素、检修资源指标要素、检修计划时长指标要素、规范性指标要素；所述可靠性维度包括停电持续时间指标要素、停电用户数指标要素、基建影响时户数指标要素；步骤s22：采用专家排序法确定指标要素判断矩阵，然后利用层次分析法计算得出两个维度及其包含的各个指标要素的权重；步骤s13：确定步骤21中各个指标要素的分值的计算公式：停电持续时间其中，s1表示停电持续时间，s2表示可靠性指标中停电平均持续时间；停电用户数其中，m1表示停电用户数，m2表示可靠性指标中平均停电用户数；基建影响时户数其中，n表示电网基建改造后，检修计划降低的停电时户数；e表示供电可靠率期望值；停电缺供电量其中，q1表示用户停电负荷电量；q2表示用户平均停电负荷电量；检修间隔其中，t1表示检修间隔；t2表示可靠性指标中标准检修间隔；转移负荷系统的网损大小其中，d1表示系统的网损值；d2表示网损标准值；重复停电其中，h表示重复停电次数；互斥检修检修资源其中，k1表示同时检修设备的个数；k2表示班组工作量；检修计划时长其中，l1表示检修计划时间；l2表示检修定额时间；规范性c8＝100-10*检修停电计划中的遗漏点；步骤s24：根据步骤s12和s13确定的两个维度及其包含的各个指标要素的权重以及各个指标要素的计算公式，构造评价模型函数：f＝可靠性维度分值×w1+合规性维度分值×w2＝(停电持续时间d1×w1.1+停电用户数d2×w1.2+基建影响时户数d3×w1.3)×w1+(停电缺供电量c1×w2.1+检修间隔c2×w2.2+转移负荷系统的网损大小c3×w2.3+重复停电c4×w2.4+互斥检修c5×w2.5+检修资源c6×w2.6+检修计划时长c7×w2.7+规范性c8×w2.8)*w2；其中，f为无量纲常数，用以评价检修计划的优劣；w1表示可靠性维度的权重值；w1.1表示停电持续时间指标的权重值；w1.2表示停电用户数指标的权重值；w1.3表示基建影响时户数指标的权重值；w2表示合规性维度的权重值；w2.1表示停电负荷电量指标的权重值；w2.2表示检修间隔指标的权重值；w2.3表示转移负荷系统的网损大小的权重值；w2.4表示重复停电次数指标的权重值；w2.5表示互斥检修指标的权重值；w2.6表示检修资源指标的权重值；w2.7表示检修计划时长指标的权重值；w2.8表示规范性指标的权重值；步骤s3：若配电网设备检修计划通过步骤s1中约束条件的校验，则输入到评价模型中通过指标要素的评价分析，获得评价结果；若配电网设备检修计划未通过步骤s1中约束条件的校验，则重新修改检修计划，重复步骤s1和s2；步骤s4：根据配电网设备检修计划实用性的评价结果，按相应的水平等级给予优化建议。优选的，在上述步骤s1中，约束条件包括：数据项完整性、重复停电次数、停电时长、超期检查、互斥设备同时停电、检修资源约束、陪停分析、保电冲突、双电源冲突、重要用户冲突；待评价的配电网设备检修计划通过约束条件进行预处理，即校验。优选的，在上述步骤s22中，确定两个维度及其包含的各个指标要素的权重的具体过程为：步骤s221：确定标度值，建立判断矩阵：采用专家赋权的方式，通过多个专家对每个指标要素进行赋值，得出各个指标要素的赋值均数，利用分值的高低确定相对标度，构造指标要素判断矩阵b；采用1-9标度法，其判断矩阵b的标度定义为：得到判断矩阵b为：其中，bn表示第n个指标要素；步骤s222：计算权重系数：采用方根法确定权重向量以及相应的最大特征值，首先，将判断矩阵b中的元素bij按行相乘，得到如下公式：然后，计算向量mi的n次方根，得到向量对向量mi进行规范化处理：最后,计算判断矩阵的最大特征值λmax其中，(bw)i表示bw向量的第i个元素步骤s223：层次排序及其一致性检验：用判断矩阵的阶数n查平均随机一致性指标ri表，计算一致性比例cr＝ci/ri，ci为一致性指标；其中，n为矩阵的阶数，用来估计矩阵偏离一致性的程度；若判断矩阵具有完全一致性时，ci＝0，λmax＝n；若cr<0.10则认为判断矩阵合理；若一致性比例cr≥0.1时，则该判断矩阵需要进行适当的调整，直到达到满意的一致性为止；其中，平均随机一致性指标ri表：阶数n123456789ri0.000.000.580.901.121.241.321.411.46利用层次分析法计算得出检修计划评价指标要素及可靠性维度和合规性维度的初始权重向量：w1＝0.5；w2＝0.5；w1.1＝0.3；w1.2＝0.3；w1.3＝0.4；w2.1＝0.1；w2.2＝0.1；w2.3＝0.15；w2.4＝0.2；w2.5＝0.1；w2.6＝0.1；w2.7＝0.15；w2.8＝0.1。与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明利用原有的配网线路数据、组织结构数据，开发数据维护、评价指标配置管理、智能评估、分析展示等功能模块，进一步深化可靠性管理的监督分析管理职能，提升运检阶段供电可靠性；本发明通过分析配电网检修计划编制的原则和应考虑因素的基础上，以可靠性、合规性作为准则，以配网可靠性数据为基础，构建检修计划业务水平评价的指标体系，通过评价模型为配电网检修计划的优化提供的理论支撑依据，通过配电网检修计划的反复评价，最终得到优化的检修计划，最终实现检修计划科学管理，最大程度减少设备重复停电的次数，从而提高供电系统的供电可靠性，尽可能减少停电带来的损失。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发明一实施例公开的基于配网可靠性数据的电网设备检修计划实用性评价方法的流程图；图2为本发明一实施例公开的基于配网可靠性数据的电网设备检修计划实用性评价方法中评价模型的结构图；图3a、3b为本发明一实施例公开的基于配网可靠性数据的电网设备检修计划实用性评价方法的检修计划表。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1及图2所示，本发明具体公开了一种基于配网可靠性数据的电网检修计划实用性的评价方法，所述方法包括以下步骤：步骤s1：确定校验检修计划的约束条件：采集配电网设备历史检修方案的数据，通过数据分析设置约束条件；步骤s2：构建检修计划评价模型：步骤s21：依据步骤s1中获取的可靠性、运行指标数据，确定合规性维度和可靠性维度及其包括的各项指标要素，从而建立检修计划实用性评价指标体系，其详见表一；步骤s22：采用专家排序法确定指标要素判断矩阵，然后利用层次分析法计算得出两个维度及其包含的各个指标要素的权重；步骤s23：确定步骤21中各个指标要素的分值的计算公式：停电持续时间其中，s1表示停电持续时间，s2表示可靠性指标中停电平均持续时间；停电用户数其中，m1表示停电用户数，m2表示可靠性指标中平均停电用户数；基建影响时户数其中，n表示电网基建改造后，检修计划降低的停电时户数；e表示供电可靠率期望值；停电缺供电量其中，q1表示用户停电负荷电量；q2表示用户平均停电负荷电量；检修间隔其中，t1表示检修间隔；t2表示可靠性指标中标准检修间隔；转移负荷系统的网损大小其中，d1表示系统的网损值；d2表示网损标准值；重复停电其中，h表示重复停电次数；互斥检修检修资源其中，k1表示同时检修设备的个数；k2表示班组工作量；检修计划时长其中，l1表示检修计划时间；l2表示检修定额时间；规范性c8＝100-10*检修停电计划中的遗漏点；步骤s24：根据步骤s22和s23确定的两个维度及其包含的各个指标要素的权重以及各个指标要素的计算公式，构造评价模型函数：f＝可靠性维度分值×w1+合规性维度分值×w2＝(停电持续时间d1×w1.1+停电用户数d2×w1.2+基建影响时户数d3×w1.3)×w1+(停电缺供电量c1×w2.1+检修间隔c2×w2.2+转移负荷系统的网损大小c3×w2.3+重复停电c4×w2.4+互斥检修c5×w2.5+检修资源c6×w2.6+检修计划时长c7×w2.7+规范性c8×w2.8)*w2；其中，f为无量纲常数，用以评价检修计划的优劣；w1表示可靠性维度的权重值；w1.1表示停电持续时间指标的权重值；w1.2表示停电用户数指标的权重值；w1.3表示基建影响时户数指标的权重值；w2表示合规性维度的权重值；w2.1表示停电负荷电量指标的权重值；w2.2表示检修间隔指标的权重值；w2.3表示转移负荷系统的网损大小的权重值；w2.4表示重复停电次数指标的权重值；w2.5表示互斥检修指标的权重值；w2.6表示检修资源指标的权重值；w2.7表示检修计划时长指标的权重值；w2.8表示规范性指标的权重值；步骤s3：若配电网设备检修计划通过步骤s1中约束条件的校验，则输入到评价模型中通过指标要素的评价分析，获得评价结果；若配电网设备检修计划未通过步骤s1中约束条件的校验，则重新修改检修计划，重复步骤s1和s2；；步骤s4：根据配电网设备检修计划实用性的评价结果，按相应的水平等级，给予优化建议。表一评价指标要素表在上述步骤s1中，现以某供电企业配网检修计划为研究对象，收集该区域平均停电持续时间、可靠性指标中停电用户数、线路改造前1年内产生的实际停电时户数、线路改造后1年内产生的实际停电时户数、用户年平均停电缺供电量、历史检修计划、检修定额时间等数据，作为约束条件校验基础数据。按照计划数据完整性、重复停电次数、停电超时、定检超期、互斥设备同时停电与检修资源约束检查(班组资源)等校验规则对导入检修计划开展安全分析、可靠性影响及合规性检验，通过检验的开展步骤s2,未通过检验的将问题反馈给计划编制人员进行修改。在上述步骤s22中，确定两个维度及其包含的各个指标要素的权重的具体过程为：步骤s221：确定标度值，建立判断矩阵：采用专家赋权的方式，通过多个专家对每个指标要素进行赋值，得出各个指标要素的赋值均数，利用分值的高低确定相对标度，构造指标要素判断矩阵b；采用1-9标度法，其判断矩阵b的标度定义为：得到判断矩阵b为：其中，bn表示第n个指标要素；步骤s222：计算权重系数：采用方根法确定权重向量以及相应的最大特征值，首先，将判断矩阵b中的元素bij按行相乘，得到如下公式：然后，计算向量mi的n次方根，得到向量对向量mi进行规范化处理：最后,计算判断矩阵的最大特征值λmax其中，(bw)i表示bw向量的第i个元素步骤s223：层次排序及其一致性检验：用判断矩阵的阶数n查平均随机一致性指标ri表，计算一致性比例cr＝ci/ri，ci为一致性指标；其中，n为矩阵的阶数，用来估计矩阵偏离一致性的程度；若判断矩阵具有完全一致性时，ci＝0，λmax＝n；若cr<0.10则认为判断矩阵合理；若一致性比例cr≥0.1时，则该判断矩阵需要进行适当的调整，直到达到满意的一致性为止；其中，平均随机一致性指标ri表：阶数n123456789ri0.000.000.580.901.121.241.321.411.46利用层次分析法计算得出检修计划评价指标要素及可靠性维度和合规性维度的初始权重向量：w1＝0.5；w2＝0.5；w1.1＝0.3；w1.2＝0.3；w1.3＝0.4；w2.1＝0.1；w2.2＝0.1；w2.3＝0.15；w2.4＝0.2；w2.5＝0.1；w2.6＝0.1；w2.7＝0.15；w2.8＝0.1。在上述步骤s4中，对配电网检修计划进行整体评分后，与水平分级标准比较得出评价等级，与水平分级标准比较得到评价等级，按相应的水平等级给予优化建议；等级划分标准如下表所示：表三水平分级标准围绕着配电网检修计划实用性评价工作场景，根据配电网检修计划实用性评价模型，利用原有的配网线路数据、组织结构数据，开发数据维护、评价指标配置管理、智能评估、分析展示等功能模块，进一步深化可靠性管理的监督分析管理职能，提升运检阶段供电可靠性。在上述步骤s2、s3中评价过程中，对通过检验的检修计划(如图3a和3b，其中，图3a表格的前半部分，图3b为表格的后半部分)，根据基于配网可靠性的检修计划评价指标，确定该检修计划各要素对应评分标准中取值，通过检修计划评价模型得出的分值，具体得分见表四。表四检修计划要素评分表在上述步骤s4中评价过程中，对应实用性评价等级标准(表三)，此检修计划评价等级最优，说明此检修计划充分考虑了停电持续时间、用户数及基建影响时户数，满足停电负荷电量、检修间隔等合规性全部要求，得到可靠性最高和配网运行风险最小的优化计划，实现检修计划的可靠性与合规性综合最优。总的来讲，基于配网可靠性数据的检修计划实用性评价模型对不同检修计划，通过模型及系统，为配电网检修计划的优化提供的理论支撑依据，通过配电网检修计划的反复评价，最终得到优化的检修计划，为配电网检修工作排程或负荷转移提供决策支持，降低重复停电时间，提升客户满意度。当前第1页12