本實用新型涉及電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是基于“大運行”多約束條件的電網(wǎng)停電計劃結(jié)構(gòu)優(yōu)化平臺。

背景技術(shù)：

隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進，國民經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展帶動電力需求持續(xù)增長。“十三五”期間，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)將在2017年建成“四交五直”特高壓工程，2019年建成“五交八直”特高壓工程，2020年建成“三華”同步電網(wǎng)，形成東北、西北、西南三送端電網(wǎng)和“三華”一受端電網(wǎng)的四個同步電網(wǎng)格局，特高壓電網(wǎng)規(guī)模呈爆發(fā)式增長。期間，隨著區(qū)域性的電網(wǎng)技術(shù)改造、擴容、市政臨時用電等多元化的動態(tài)需求與現(xiàn)行的電網(wǎng)設(shè)備定期檢修、狀態(tài)檢修等的結(jié)合，不可避免的造成電網(wǎng)停電。因此，為了確保電網(wǎng)能夠合理擴容與順利運行，提高電網(wǎng)供電可靠性和供電能力，采取有計劃的停電，是保證基建、大修技改項目的正常實施，提高設(shè)備健康水平和保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的必要措施。

目前，多數(shù)電力公司已在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中建立并應(yīng)用了停電計劃流程管理模塊，但停電計劃的安排主要還是依靠人工編制，難以對各方面信息進行整合和集成，難以平衡停電時段電網(wǎng)運行的安全性和用戶供電的可靠性，難以實現(xiàn)停電計劃的優(yōu)化安排，以保證計劃安排的合理性和科學(xué)性。另外，計劃編制人員的專業(yè)技術(shù)能力、工作經(jīng)驗等專業(yè)素養(yǎng)以及工作的責任心直接關(guān)系到停電計劃編制質(zhì)量的優(yōu)劣。停電計劃安排涉及多個業(yè)務(wù)部門的協(xié)同工作，需多次開會討論，繁瑣編排和反復(fù)調(diào)整會束縛大量的人力資源，耗費較多的時間，工作量繁重，效率低下。

申請?zhí)枮?01510925157.X的專利公開了一種智能配電網(wǎng)規(guī)劃大數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)及方法，包括：數(shù)據(jù)層構(gòu)建全局電網(wǎng)規(guī)劃平臺；建立包含電網(wǎng)設(shè)備、圖形標準以及電網(wǎng)運行信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典；應(yīng)用層對設(shè)定區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)設(shè)備及電網(wǎng)運行狀態(tài)進行統(tǒng)計分析及實時負荷實測分析；實現(xiàn)電網(wǎng)負荷數(shù)據(jù)圖表的自動填報、規(guī)劃數(shù)據(jù)智能運算、規(guī)劃數(shù)據(jù)智能校核、規(guī)劃數(shù)據(jù)智能統(tǒng)計及匯總；業(yè)務(wù)層對規(guī)劃電網(wǎng)方案進行評選；展示層對規(guī)劃設(shè)計成果的集中展示、共享和信息發(fā)布。該發(fā)明以基礎(chǔ)地理信息、電網(wǎng)空間和屬性專題信息及電網(wǎng)運行實時信息等多源海量數(shù)據(jù)為核心，有效整合系統(tǒng)內(nèi)規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)資源，建立電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計綜合信息平臺，夯實電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計信息化基礎(chǔ)。

申請?zhí)枮?01510695185.7的專利屬于信息技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)信息運維主動預(yù)警方法體系包括狀態(tài)預(yù)警、閾值預(yù)警、快變預(yù)警、趨勢預(yù)警、評價預(yù)警和關(guān)聯(lián)預(yù)警，實現(xiàn)了信息運維主動預(yù)警方法與信息運維體系的有效結(jié)合；實現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在電網(wǎng)信息運維領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)了信息運維數(shù)據(jù)的高效統(tǒng)計分析、挖掘分析和實時流處理，有效挖掘數(shù)據(jù)價值，實現(xiàn)主動預(yù)警，提升信息運維的效率。

基于上述，各電網(wǎng)公司亟需對停電計劃綜合管理系統(tǒng)的組織構(gòu)架、內(nèi)部功能及其應(yīng)用進行研究，進而能夠建立滿足電網(wǎng)要求的停電計劃優(yōu)化平臺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要解決的問題在于提供一種基于“大運行”多約束條件的電網(wǎng)停電計劃結(jié)構(gòu)優(yōu)化平臺，從影響停電計劃編制質(zhì)量的優(yōu)化技術(shù)、電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、資源配置和電網(wǎng)運行方式變化及調(diào)整方面，形成電網(wǎng)停電綜合管理與輔助分析決策方案，為電網(wǎng)停電計劃的高效編制，提供強有力的輔助技術(shù)。

為解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：基于“大運行”多約束條件的電網(wǎng)停電計劃結(jié)構(gòu)優(yōu)化平臺，包括通過數(shù)據(jù)傳輸端連接的系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊和業(yè)務(wù)功能模塊，所述系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊包括系統(tǒng)主機以及分別與所述系統(tǒng)主機連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、瀏覽端，所述業(yè)務(wù)功能模塊包括分別與所述系統(tǒng)主機連接的數(shù)據(jù)采集端和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

進一步地，所述系統(tǒng)主機包括可進行數(shù)據(jù)分析操作的COM主機與Java主機。

進一步地，所述數(shù)據(jù)采集端包括多功能電能監(jiān)測表以及手持式數(shù)據(jù)采集設(shè)備；所述手持式數(shù)據(jù)采集設(shè)備包含智能手機和平板電腦設(shè)備，用于提供多種用戶接口和服務(wù)渠道。

進一步地，所述數(shù)據(jù)傳輸端包括多路接口和無線傳輸通道，所述無線傳輸通道與所述數(shù)據(jù)采集端連接。

進一步地，所述多路接口分別連接電網(wǎng)GIS系統(tǒng)、配電監(jiān)測系統(tǒng)和負荷調(diào)度系統(tǒng)。

進一步地，所述瀏覽端包括人機交互模塊、液晶顯示屏及電力信號監(jiān)測裝置。

本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型系統(tǒng)平臺包括系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊和業(yè)務(wù)功能模塊，其中，系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊主要實現(xiàn)基礎(chǔ)管理、系統(tǒng)設(shè)置、流程管理和數(shù)據(jù)庫管理；業(yè)務(wù)功能模塊包括三年停電計劃管理、專家?guī)旃芾?、停電計劃智能?yōu)化、停電計劃分析評估和統(tǒng)計報表管理。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中存儲可供調(diào)閱的專家?guī)旌腿晖ｋ娪媱澅恚⑴c系統(tǒng)主機進行匹配，進行停電計劃分析評估，并生成統(tǒng)計報表管理。

2、本實用新型建立了交互式多約束條件優(yōu)化模式，將運行檢修專家?guī)炫c決策者主觀偏好融為一體，量化決策者偏好信息，利用決策者的偏好信息引導(dǎo)搜索尋優(yōu)過程，輔助檢修人員選擇滿足其決策偏好的最優(yōu)解，實現(xiàn)電網(wǎng)停電計劃的優(yōu)化。

3、本實用新型通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)采集端的信息整合，建立運行檢修專家?guī)?，包括專家?jīng)驗、電網(wǎng)實際運行方式改變情況、下發(fā)的臨時性通知及運行方式要求、互斥線路等方面信息。在停電計劃編制的不同階段，依據(jù)專家?guī)煲?guī)則對停電計劃進行警示，使優(yōu)化結(jié)果更加體現(xiàn)實際應(yīng)用性和科學(xué)性。

4、本實用新型的系統(tǒng)主機可以在在檢修專家?guī)?、檢修知識庫和優(yōu)化方法庫的基礎(chǔ)上，將報表操作與設(shè)備檢修信息相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)集報表操作、優(yōu)化分析、圖形展示為一體的電網(wǎng)停電計劃編制輔助決策方案。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容做進一步的說明：

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的功能示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型做進一步的詳細說明。

基于“大運行”多約束條件的電網(wǎng)停電計劃結(jié)構(gòu)優(yōu)化平臺，包括通過數(shù)據(jù)傳輸端3連接的系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊1和業(yè)務(wù)功能模塊2，系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊1包括系統(tǒng)主機4以及分別與系統(tǒng)主機4連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫5、瀏覽端6，業(yè)務(wù)功能模塊2包括分別與系統(tǒng)主機4連接的數(shù)據(jù)采集端7和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器8。

系統(tǒng)主機包括可進行數(shù)據(jù)分析操作的COM主機與Java主機。數(shù)據(jù)采集端包括多功能電能監(jiān)測表以及手持式數(shù)據(jù)采集設(shè)備；手持式數(shù)據(jù)采集設(shè)備包含智能手機和平板電腦設(shè)備，用于提供多種用戶接口和服務(wù)渠道。數(shù)據(jù)傳輸端包括多路接口和無線傳輸通道，無線傳輸通道與數(shù)據(jù)采集端連接。多路接口分別連接電網(wǎng)GIS系統(tǒng)、配電監(jiān)測系統(tǒng)和負荷調(diào)度系統(tǒng)，可以將電網(wǎng)停電相關(guān)信息數(shù)據(jù)有效記錄為專家?guī)鞌?shù)據(jù)存儲層，提供通用數(shù)據(jù)存儲服務(wù),并提供基于標準的通用數(shù)據(jù)交換, 實現(xiàn)信息互聯(lián)和信息訪問，采用專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的復(fù)合式專家系統(tǒng)來建立設(shè)備的狀態(tài)分析模型，對電網(wǎng)進行狀態(tài)評價。瀏覽端包括人機交互模塊、液晶顯示屏及電力信號監(jiān)測裝置。

從平臺實現(xiàn)功能上分析，系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊主要實現(xiàn)基礎(chǔ)管理、系統(tǒng)設(shè)置、流程管理和數(shù)據(jù)庫管理；業(yè)務(wù)功能模塊包括三年停電計劃管理、專家?guī)旃芾?、停電計劃智能?yōu)化、停電計劃分析評估和統(tǒng)計報表管理。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中存儲可供調(diào)閱的專家?guī)旌腿晖ｋ娪媱澅?，并與系統(tǒng)主機進行匹配，進行停電計劃分析評估，并生成統(tǒng)計報表管理。

三年停電計劃管理主要包括三年停電計劃的啟動、編制、匯總、滾動和查詢。系統(tǒng)根據(jù)不同角色賦予了不同的功能，并將計劃啟動、編制、地調(diào)部門主管審核、上報和省公司計劃專責審核編入停電計劃申請流程中。通過流程生成停電計劃后，省公司計劃專責則可以進行計劃匯總、滾動和查詢。專家?guī)旃芾碇饕▽＜規(guī)煲?guī)則的添加修改、審批、查詢和討論。執(zhí)行角色是省公司計劃專責和管理員，主要是進行專家?guī)煲?guī)則的編寫制定，具體應(yīng)用分布在停電計劃編制和智能優(yōu)化部分。停電計劃智能優(yōu)化包括停電計劃優(yōu)化、重復(fù)停電管理、停電計劃合并、停電計劃排程表和停電計劃季度統(tǒng)計。停電計劃優(yōu)化在計劃匯總之后進行，除了通過三種配置得到的優(yōu)化告警信息外，還增加了專家?guī)煲?guī)則應(yīng)用和相同調(diào)整開始工作時間計劃列表。另外，停電計劃合并功能實現(xiàn)停電計劃的自動合并。統(tǒng)計報表管理模塊同樣包括以報表形式羅列結(jié)果，并含有查詢、打印報表以及報表導(dǎo)出功能。

基礎(chǔ)管理模塊主要負責基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立和管理。系統(tǒng)設(shè)置模塊主要負責系統(tǒng)用戶、角色和其工作單位的管理。電力信號監(jiān)測裝置可以檢測到平臺中出現(xiàn)的信息紊亂及電子信號紊亂，從而發(fā)出異常指令，快速終止當前操作，達到保護目的。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫能夠有效接入或集成歷史或在線數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)、試驗數(shù)據(jù)、缺陷信息、運行信息等，提高了對數(shù)據(jù)的處理能力，增強了數(shù)據(jù)的完整性和規(guī)范性。

在具體實施時，本平臺為提供電網(wǎng)停電計劃實用優(yōu)化方案而服務(wù)，即以停電損失負荷最小和工作量分布方差最小作為優(yōu)化目標，考慮停電時間約束、不可變更約束、同時約束、互斥約束、安全性約束等停電規(guī)則約束，并采用優(yōu)化算法進行優(yōu)化計算，即可得到電網(wǎng)停電計劃實用優(yōu)化方案。實用化電網(wǎng)停電計劃優(yōu)化算法的流程如下：（1）讀入待檢修的設(shè)備信息、約束條件以及參數(shù)信息；（2）根據(jù)檢修時間約束，整理出到期需要檢修的設(shè)備；（3）對需要檢修的設(shè)備進行同時檢修約束、互斥檢修約束、順序檢修約束和不可變更約束等規(guī)則的判斷，形成檢修有效變量集；（4）初始化粒子種群，設(shè)置粒子群算法中相關(guān)參數(shù)，對檢修計劃優(yōu)化編制問題，其優(yōu)化的自變量為每個檢修平臺的開始時間，優(yōu)化目標函數(shù)為適應(yīng)值函數(shù)；（5）按照速度位移公式，更新粒子的位置和速度；（6）滿足約束條件，則停止搜索，輸出最優(yōu)方案。

某電力公司實施本平臺方案后，可以得出總體效益性能指標，1）申報的停電計劃整體執(zhí)行率得到較大提升，從往年的95%提升到98.3%，增加3.3個百分點；基建進度完成率為98%，比往年增加6個百分點；大修技改平臺完成率達到100%；設(shè)備消缺、預(yù)試定檢平臺完成率達到100%；通過輔助決策系統(tǒng)的使用，停電次數(shù)明顯降低，2016年1月至10月，停電次數(shù)減少32次。2）在停電計劃申報、審批、執(zhí)行過程中，使用電網(wǎng)停電計劃優(yōu)化輔助決策系統(tǒng)，對電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)運行專家?guī)?、電網(wǎng)負荷預(yù)測及安全校驗的深度應(yīng)用，有效提升了對電網(wǎng)停電計劃的管理水平。具體體現(xiàn)在，截止目前我省供電可靠率達到99.98%以上，用戶年平均停電時間<2.5小時；重要城市中心地區(qū)達到了99.99%以上，用戶年平均停電時間<33分鐘。3）電力公司綜合線損率為8.12%，低于年度計劃指標0.32個百分點；綜合電壓合格率完成值為99.356%，同比上升0.52個百分點，優(yōu)于年度計劃值0.414個百分點；城市居民端電壓合格率完成值為99.589%，同比提高0.39個百分點，優(yōu)于年度計劃值0.465個百分點；2016年1月至10月，同比增加供電量1245萬千瓦時，增加經(jīng)濟收入進百萬元。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認識到，使用本實用新型的方案還可以實現(xiàn)許多可選的實施例。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。