[发明专利]一种启发式发电机组检修计划的编制处理方法

权利要求书

1.一种启发式发电机组检修计划的编制处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤S1：确定检修机组容量、检修机组意愿调整费用；

步骤S2：初步编制检修计划；

步骤S3:设计基于失负荷电量的可靠度指标用于衡量系统的可靠性，建立基于N-1故障集的失负荷量计算模型，计算各时段的可靠度并进行可靠度校验；

步骤S4:依据检修机组容量、意愿调整费用确定评估指标，在筛选出可靠度校验不通过的检修时段后，按照该评估指标由大到小的顺序对机组进行排列，形成调整集合；

步骤S5：依次遍历调整集合，对于调整集合中的每台机组按照最大窗口剩余面积原则进行调整，每调整一次需重新进行可靠度校验，直至所有时段的可靠度校验通过；

所述步骤S2的具体步骤包括：将机组检修问题视为按等面积原则填充窗口的问题，然后基于电网可用输电容量和系统发电备用的协调约束来修正检修窗口的面积，再采用改进的启发式算法安排各机组的检修计划；

所述改进的启发式算法的流程如下：

1)选取检修周期i内系统的发电备用C_m曲线与最小可用输电容量C_ATC曲线的最小值，下方曲线的值作为检修窗口的面积；即检修窗口面积：

S_i＝min{C_m,C_ATC},i＝1,2,…T (1)

2)算出T个窗口的平均面积即

3)依次计算每个窗口面积S_i与平均面积之差，即

4)筛选连续S_i′≥0的窗口，T个窗口均有一个S_i′值，遍历所有窗口，筛选出连续的S_i′≥0的一系列窗口，按窗口连续数m由大到小进行排列形成连续排列窗口集合

5)选择填入连续窗口集合Q中的机组

对于任意一处S_i′≥0的连续m个窗口，按照如下公式计算最适合放入连续窗口的机组检修容量x′，该公式满足了将机组填入后窗口剩余面积处在大致相等的水平，即将检修机组安排进相应时段后各时段的发电充裕容量接近相等，可保证系统的稳定运行；

min{|S_i1′-x′|+|S_i2′-x′|+…|S_im′-x′|} (4)

5)等面积填充窗口的原则

填充窗口时按照如下原则进行填充：

a)依次遍历连续排列窗口集合，先对m最大的一系列连续窗口进行填充，找出同时满足与m最接近的检修持续周期T_j、与x′最接近的检修容量x的机组，将检修机组填充进m个连续窗口Q_k之中；

b)在对m最大的连续窗口子集合Q₁进行机组填充后，按照连续排列窗口集合Q中的子集合排列顺序，选取第二个子集合Q₂的系列窗口进行同样的填充，如此遍历Q中的所有子集合Q_k；

c)若某台检修机组放在处于不同位置的连续窗口集合中，按如下规则进行确定机组需要放置的位置：

即将检修机组填充到不同位置的连续窗口集合Q_k后，判断其剩余面积之和相比于是否接近于0，若接近于0，则选择填充后在接近0的过程中所经历的步长最长的连续窗口集合Q_k；

所述步骤S3中的具体步骤如下：

(1)设计可靠度指标r为：

式中，L_m为检修周期(一周)内最大负荷值，为检修周期(一周)内失负荷期望值；

(2)基于N-1故障集的失负荷量计算模型

1)目标函数

对于系统内的任意一次故障，其失负荷计算模型的优化目标为发电费用和失负荷量最小，具体公式为：

式中，α、β分别为任一检修时段内发电费用系数、失负荷量系数，由系统运行状况决定，用于调整两方面优化目标的权重；γ为失负荷电量的社会效益系数，一般取正常电价的20～50倍；NG为处于正常运行时的机组数；C_k^P为机组k的生产成本；P(k,t)为机组k在t时段的出力值；H_w为每时段的小时数，以一周为检修单位，则H_w＝168h；为发生故障时第l个负荷节点的失负荷电量；

2)功率平衡约束如下式所示：

式中，P_Gi(t)为发电机组i在时段t出力；NH为联络线总数；T_h(t)表示联络线h在时段t的计划功率，送入为正、输出为负；为第l个负荷节点的负荷电量；为发生故障时第l个负荷节点的失负荷电量；

3)机组出力约束如下式所示：

对于系统内的任意一次故障，其失负荷计算模型的优化目标为发电费用和失负荷量最小，具体公式为：

式中，为发电机组i的最小出力值、最大出力值；

4)失负荷量约束如下式所示：

5)线路潮流约束如下式所示：

式中，P_l^max为线路l的传输容量极限；L为输电线路集合；

6)断面潮流约束如下式所示：

式中，和分别为断面s的潮流传输极限；S为断面集合；

(3)检修时段系统可靠度校核

对于任一检修时段，若发生了N次线路故障，则需要计算N次失负荷模型，得到失负荷期望值，其计算公式如下：

设定可靠度标准r₀，校验各个时段r值，若r≥r₀，则该时段可靠度满足要求；若r＜r₀，则需要调整该时段的检修计划。