输电线路检修方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及电网，具体涉及输电线路检修方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、输电线路检修计划是指针对输电系统中的电路设备进行维护和检修的计划安排。其目的是确保输电系统的可靠性、安全性和稳定性，有效预防和解决电力设备故障，提高电网运行效率和可用性。输电线路检修计划的制定和执行需要充分考虑设备的重要性和可靠性需求，合理平衡电网运行的稳定性与检修时间的安排，以确保电力系统的安全、可靠和持续运行。

2、随着电网的发展，未来电网可能存在包含多种不同的场景，在不同的场景下机组的出力不同，电网的潮流也不相同，由于电网约束数量众多，以及潮流越限预测的不确定性，如果考虑所有场景下的电网安全约束，会导致检修计划问题规模过大，导致制定检修计划的过程运算量过大，计算效率较低，甚至是难以求解。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种输电线路检修方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决由于电网约束数量众多，以及潮流越限预测的不确定性，如果考虑所有场景下的电网安全约束，会导致检修计划问题规模过大，导致制定检修计划的过程运算量过大，计算效率较低，甚至是难以求解的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种输电线路检修方法，所述方法包括：基于待检修输电线路的主问题模型，确定所述待检修输电线路的当前检修计划结果，所述主问题模型是基于所述待检修输电线路的参数建立的，所述主问题模型以机组的开停、机组的备用以及多场景期望出力的总成本最小为目标函数，建立待检修输电线路的检修计划的目标函数；基于所述当前检修计划结果判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集，所述各个子问题模型是基于所述待检修输电线路的不同场景构建的，各个子问题模型以与其对应的场景无安全隐患为目标建立松弛变量最小值的目标函数，所述割集是对所述各个子问题模型进行求解得到的，所述割集是由所述松弛变量和所述待检修输电线路的线路参数组成的约束条件；当所述各个子问题模型不返回割集时，输出所述当前检修计划结果为最终输电线路检修计划，所述当前检修计划结果包括机组出力、检修计划和风电出力。

3、本实施例提供的输电线路检修方法，首先，通过基于待检修输电线路的参数和多场景的约束建立所述主问题模型，所述主问题模型以机组的开停、机组的备用以及多场景期望出力的总成本最小为目标函数，对检修过程中的多场景进行综合考虑，更好地保障电网的安全和经济运行，利用分解技术有效减少计算规模和计算时间。其次，通过基于所述待检修输电线路的不同场景构建各个子问题模型，克服了未来场景新能源出力预测的不确定性，基于不同场景设计了安全约束子问题模型，提高了输电线路检修计划的安全性。最后，通过基于所述当前检修计划结果判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集，利用所述割集对主问题模型进行调整，实现了子问题模型和主问题模型之间的协调求解流程，建立了检修计划-机组组合高效模型，提高了输电线路检修计划的计算效率。

4、在一种可选的实施方式中，所述主问题模型的目标函数为：，其中，t表示时段，t表示总时段数，i表示第i个机组，ng为机组总数，ns为可能场景总数，ci,o、ci,g、ci,u和ci,d为机组i的开机成本、发电成本、正备用成本和负备用成本，ui,t为组i在时段t的开机状态，1为开机，0为停运，ru,i,t、rd,i,t分别为机组i在时段t提供的正备用和负备用，pi,s,t表示场景s下的机组i在时段t的出力；ωs为场景s的概率，sb,t、sc,t和ss,t表示所述各个子问题模型场景下的松弛变量，其中，sb,t为基态场景下的第二松弛变量，sc,t为故障场景下的第三松弛变量，ss,t为概率场景下的第一松弛变量；所述主问题模型的约束条件包括机组组合约束、检修工期约束、备用约束、各场景下的新能源出力约束和电力平衡约束。

5、本实施例提供的输电线路检修方法，通过基于待检修输电线路的参数和多场景的约束建立所述主问题模型，所述主问题模型以机组的开停、机组的备用以及多场景期望出力的总成本最小为目标函数，对检修过程中的多场景进行综合考虑，更好地保障电网的安全和经济运行，利用benders分解技术有效减少计算规模和计算时间。

6、在一种可选的实施方式中，第一子问题模型以概率场景下的第一松弛变量ss,t的最小值为第一子目标函数，所述第一松弛变量ss,t是大于或等于0的变量；所述基于所述当前检修计划结果判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集，包括：采用直流潮流方法表示第一约束条件，基于所述当前检修计划结果、第一子目标函数和所述第一约束条件，得到所述第一子问题模型的第一松弛变量；当所述第一松弛变量ss,t等于0时，所述第一子问题模型对应的场景不存在安全隐患，不返回割集；当所述第一松弛变量ss,t不等于0时，所述第一子问题模型对应的场景存在安全隐患，返回割集。

7、本实施例提供的输电线路检修方法，通过采用直流潮流方法表示第一约束条件，基于所述当前检修计划结果、第一子目标函数和所述第一约束条件，得到所述第一子问题模型的第一松弛变量，确保了在概率场景下进行输电线路检修时，不会发生越限的情况，提高了输电线路检修计划的安全性。

8、在一种可选的实施方式中，第二子问题模型以基态场景下的第二松弛变量sb,t的最小值为第二目标函数，所述第二松弛变量sb,t是大于或等于0的变量；所述基于所述第一检修计划判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集，包括：采用直流潮流方法表示第二约束条件，其中机组出力、检修计划采用所述当前检修计划结果中的值，风电出力采用主问题模型中概率场景对应的风电出力期望值；基于所述第二目标函数和所述第二约束条件，得到所述第二松弛变量sb,t；当所述第二松弛变量sb,t等于0时，第二子问题模型对应的场景不存在安全隐患，不返回割集；当所述第二松弛变量sb,t不等于0时，第二子问题模型对应的场景存在安全隐患，返回割集。

9、本实施例提供的输电线路检修方法，通过采用直流潮流方法表示第二约束条件，其中机组出力、检修计划采用所述当前检修计划结果中的值，风电出力采用主问题模型中概率场景对应的风电出力期望值，确保了在基态场景下进行输电线路检修时，不会发生越限的情况，提高了输电线路检修计划的安全性。

10、在一种可选的实施方式中，第三子问题模型是基于第三子问题模型对应的场景下的故障集构建的，所述故障集包括停止工作后导致所述待检修输电线路存在安全隐患的机组，构建所述第三子问题模型的过程，包括：基于故障因素，获得各个机组的故障指标值，所述故障因素包括：机组对线路的灵敏度、线路潮流和机组输出功率；基于所述故障指标值进行排序，选择至少一个目标机组构成所述故障集；以故障集中任一目标机组停机时无安全隐患为目标函数，构建所述第三子问题模型。

11、本实施例提供的输电线路检修方法，通过对故障的智能排序方法，有效识别起作用的故障场景，针对性地减少检修计划对故障后备用调整的影响。

12、在一种可选的实施方式中，第三子问题模型以故障场景下的第三松弛变量sc,t的最小值为目标函数，所述第三松弛变量sc,t是大于或等于0的变量；所述基于所述第一检修计划判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集，包括：采用直流潮流方法表示第三约束条件，其中检修计划采用所述当前检修计划结果中的值，风电出力采用主问题模型中概率场景对应的风电出力期望值，机组出力基于故障集中的故障场景进行调整得到；基于所述第三目标函数和所述第三约束条件，得到所述第三松弛变量sc,t；当所述第三松弛变量sc,t等于0时，第三问题模型对应的场景不存在安全隐患，不返回割集；当所述第三松弛变量sc,t不等于0时，第三子问题模型对应的场景存在安全隐患，返回割集。

13、本实施例提供的输电线路检修方法，通过采用直流潮流方法表示第二约束条件，其中机组出力、检修计划采用所述当前检修计划结果中的值，风电出力采用主问题模型中概率场景对应的风电出力期望值，确保了在基态场景下进行输电线路检修时，不会发生越限的情况，提高了输电线路检修计划的安全性。本实施例提供的输电线路检修方法，通过提出迭代更新的考虑灵敏度、机组功率和线路潮流的故障智能排序方法，有效提取与检修计划相对应的起作用故障集，缩减了故障场景的计算规模，显著提升了检修计划计算效率，不仅可以覆盖未来预测场景的基态越限情况，还同时考虑了故障和概率场景的电网安全，提高了检修计划的鲁棒性和安全性。

14、在一种可选的实施方式中，若返回割集，基于所述割集对所述主问题模型进行调整，并返回执行所述基于待检修输电线路的主问题模型，确定所述待检修输电线路的当前检修计划结果的步骤至基于所述当前检修计划结果判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集的步骤，直至所述各个子问题模型不返回割集，输出当前检修计划结果为最终输电线路检修计划。

15、本实施例提供的输电线路检修方法，通过基于所述当前检修计划结果判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集，利用所述割集对主问题模型进行调整，实现了子问题模型和主问题模型之间的协调求解流程，建立了检修计划-机组组合高效模型，提高了输电线路检修计划的计算效率。

16、第二方面，本发明提供了一种输电线路检修装置，所述装置包括：确定模块，用于基于待检修输电线路的主问题模型，确定所述待检修输电线路的当前检修计划结果，所述主问题模型是基于所述待检修输电线路的参数建立的，所述主问题模型以机组的开停、机组的备用以及多场景期望出力的总成本最小为目标函数，建立待检修输电线路的检修计划的目标函数；判断模块，用于基于所述当前检修计划结果判断各个子问题模型是否向所述主问题模型返回割集，所述各个子问题模型是基于所述待检修输电线路的不同场景构建的，各个子问题模型以与其对应的场景无安全隐患为目标建立松弛变量最小值的目标函数，所述割集是对所述各个子问题模型进行求解得到的，所述割集是由所述松弛变量和所述待检修输电线路的线路参数组成的约束条件；输出模块，用于当所述各个子问题模型不返回割集时，输出当前检修计划结果为最终输电线路检修计划。

17、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的输电线路检修方法。

18、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的输电线路检修方法。