[发明专利]一种基于Kuhn-Munkres算法的电力设备运行控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力设备领域，涉及一种电力设备资源调度分配方法，具体是说是一种基于Kuhn-Munkres算法的电力设备运行控制方法。

背景技术

    随着生产过程中大容量机器的不断投运和现代化设备控制要求的不断提高，运行控制在各项工作中的重要性显得越来越突出。此时为了提高效率，除了运行管理人员必须对设备运行状况要掌握清楚外，各组合机器之间也应协调好资源分配的问题。为此，选择沉稳有效的控制方法，对提高设备资源分配的效率极为重要。传统的对设备资源的控制方法已经不能满足要求。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明目的是提供一种基于Kuhn-Munkres算法的电力设备运行控制方法，该方法使资源在电力设备运行期间进行合理调度与分配，解决了电力设备运行期间低效率的资源分配问题。

本发明目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于Kuhn-Munkres算法的电力设备运行控制方法，其特征在于：该方法将各个资源分配给各个任务时的各种影响因素进行加权平均，得到某个资源分配给某个任务时的合适程度，设定资源和任务的数量相等，以此形成任务的资源需求网络，从而得到最优的设备运行控制方法；具体包括以下步骤：

1）根据设备运行的资源和实施设备运行管理任务组成矩阵，资源调度适应度矩阵                                                定义如下：

                (1)

其中为元素全为某一较大数的矩阵，设有个待分配的资源和个待完成的任务，要求一个资源仅能分配给一个任务，一个任务只能被分配到一个资源，式（1）中表示把第个资源分配给第个任务的合适程度；此处设；

2）模型转换

     将设备运行控制问题转化为求二分图最优匹配问题，即二分图的每条边带有权值；求一个匹配使得匹配边上的权值和最大；一般X和Y集合顶点个数相同，最优匹配也是一个完备匹配，即每个顶点都被匹配；如果个数不相等，通过补点加0边实现转化；将上面适应度矩阵转化为二分图模型，模型其中：X₁，X₂,……X_m属于集合X；Y₁，Y₂,……Y_n属于集合Y；从集合X、Y中任取一个点构成M中的一项；

3）初始化可行顶标的值

给每个顶点一个标号把求最大权匹配的问题转化为求完备匹配的问题；设顶点X_i的顶标为A[i]，顶点Y_i的顶标为B[i]，顶点X_i与Y_j之间的边权为w[i,j]；在算法执行过程中的任一时刻，对于任一条边(i,j)， A[i]+B[j]>=w[i,j]始终成立；若由二分图模型中所有满足A[i]+B[j]=w[i,j]的边(i,j)构成的子图有完备匹配，那么这个完备匹配就是二分图的最大权匹配；初始时为了使A[i]+B[j]>=w[i,j]恒成立，令A[i]为所有与顶点X_i关联的边的最大权，B[j]=0；

4）用匈牙利算法寻找完备匹配

（41）对于一个未匹配的节点X_i,寻找它的每条边,如果它的满足A[i]+B[j]=w[i,j]边上的另一个节点Yi还没匹配则表明找到了一个匹配,直接转步骤6）；

（42）假如节点Xi它边上的另一个节点Yi已经匹配,那么转向跟Yi匹配的节点,假设是w,然后再对w重复步骤（41）、（42），即寻找增广路；

（43）假如在步骤（41）、（42）过程中找到一条增广路, 那么修改各自对应的匹配点,转至步骤6）,若无增广路, 则转至步骤5）；

5）若未找到完备匹配则修改可行顶标的值 

求当前相等子图的完备匹配失败，是因为对于某个X顶点，找不到一条从它出发的交错路；这时获得了一棵交错树，它的叶子结点全部是X顶点；把交错树中X顶点的顶标全都减小某个值d，Y顶点的顶标全都增加同一个值d，则： 

①两端都在交错树中的边(i,j)，A[i]+B[j]的值没有变化；即，它原来属于相等子图，现在仍属于相等子图； 

②两端都不在交错树中的边(i,j)，A[i]和B[j]都没有变化；即，它原来属于或不属于相等子图，现在仍属于或不属于相等子图；