[发明专利]基于电力自动化系统与综合数据服务器的电力计划制定方法

摘要

本发明提供了一种基于电力自动化系统与综合数据服务器的计划制定方法，首先，发电厂根据设备定检周期及缺陷情况制定下一年初步计划，其次，发电厂将下一年初步计划发送给调度中心，调度中心判断计划是否合理，如果合理则同意，否则反馈回信息给发电厂，再次，发电厂根据反馈信息修改计划，直至满足调度中心的要求。本发明提供的计划制定方法在发电厂制定计划时通过考虑丰富的外因和内因使得发电厂检修计划的制定更为科学，在调度中心审批计划时通过考量负荷变更情况使得最大化的保障了电力供应水平，充分利用了现有的电力自动化系统中的数据，并设置综合数据服务器以存储对计划制定有影响的数据，进而使得计划制定更为精准，更贴近现实情况。

主权项

一种基于电力自动化系统与综合数据服务器的计划制定方法，包括如下步骤：(1)发电厂在年底根据自身情况制定下一年初步计划，下一年初步计划包括下一年每天发电厂出力情况，下一年每天发电厂出力情况是发电厂内所有机组下一年每天实际发出电量与下一年每天发电厂厂用电电量、下一年每天损耗电量之差；下一年如果为平年，则下一年每天发电厂厂用电电量/下一年每天损耗电量的结果根据近10年同一天电力自动化系统中存储的发电厂厂用电电量/损耗电量来计算，下一年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量的结果根据今年第Y年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量、第Y－1年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量、第Y－2年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量、……、第Y－9年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量计算，1≤i≤365；下一年如果为闰年，则下一年第1‑365天每天发电厂厂用电电量/损耗电量的结果根据近10年同一天电力自动化系统中存储的发电厂厂用电电量/损耗电量来计算，下一年第366天的发电厂厂用电电量/损耗电量根据近10年第365天电力自动化系统中存储的发电厂厂用电电量/损耗电量来计算，下一年第366天的发电厂厂用电电量/损耗电量根据今年第Y年第365天的发电厂厂用电电量/损耗电量、第Y－1年第365天的发电厂厂用电电量/损耗电量、第Y－2年第365天的发电厂厂用电电量/损耗电量、……、第Y－9年第365天的发电厂厂用电电量/损耗电量计算；下一年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量根据近10年第i天或第i－1天电力自动化系统中存储的发电厂厂用电电量/损耗电量来计算的具体方法是：针对下一年的每天形成点集,若下一年为平年则下一年第i天的点集为{(Y‑9,W_c(Y‑9)i),(Y‑8,W_c(Y‑8)i),……,(Y‑1,W_c(Y‑1)i),(Y,W_cYi)}，1≤i≤365，若下一年为闰年则下一年第i天的点集为{(Y‑9,W_c(Y‑9)i),(Y‑8,W_c(Y‑8)i),……,(Y‑1,W_c(Y‑1)i),(Y,W_cYi)},1≤i≤365，{(Y‑9,W_{c(Y‑9)(i‑1)}),(Y‑8,W_{c(Y‑8)(i‑1)}),……,(Y‑1,W_{c(Y‑1)(i‑1)}),(Y,W_cY(i‑1))},i＝366，其中，W_cY(i‑1)为第Y年第i－1天的发电厂厂用电电量/损耗电量，W_cYi为第Y年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量，采用matlab的曲线拟合功能，分别采用多项式函数、指数函数、高斯函数、最小二乘法插值函数以及平滑曲线函数针对每个点集进行曲线拟合，横轴为年，纵轴为该年第i天的发电厂厂用电量/损耗电量，得到针对每个点集分别采用多项式函数、指数函数、高斯函数、最小二乘法插值函数和平滑曲线函数的5个确定系数R－square数值，确定系数R－square数值越接近1表明函数模型拟合的效果越好，针对每个点集选择最大的确定系数R－square数值对应的函数作为该点集的最终拟合函数，将横轴数值取Y+1带入该最终拟合函数，得到下一年第i天的发电厂厂用电电量/损耗电量；设发电厂内共有n个机组，每个机组每天可发出电量分别为W_J1、W_J2、…W_Jj…、W_Jn，发电厂内所有机组下一年第i天实际发出电量W_i，W_i＝[W_J1,W_J2,…W_Jj…,W_Jn]·[a_J1i,a_J2i,…a_Jji…,a_Jni]^T，a_Jji表示下一年第i天机组j的检修相关系数，如果下一年第i天与机组j相关的一次设备需要定检或因故障需要维修则a_Jji＝0，否则a_Jji＝1；设与机组j相关的一次设备共有Kj个，分别为S_j1、S_j2、…S_jKm…S_jKj,一次设备S_jKm的上次定检时间为xS_jKm年yS_jKm月zS_jKm日,定检周期为TS_jKm年，如果xS_jKm+TS_jKm＝Y+1,则下一年与机组j相关的一次设备S_jKm需要在yS_jKm月zS_jKm日实施定检，将yS_jKm月zS_jKm日转换成具体第DS_jKm天，则此时从电力自动化系统获取近5年，即第Y－4年、……、今年第Y年的所有一次设备外部原因故障信息，包括外部原因故障一次设备名称、一次设备外部原因故障精确到年月日的具体时间、外部具体原因，外部具体原因为包括老鼠、鸟的生物原因，包括大风、强降雨、强降雪、冰雹、雷电、高温的天气原因，包括地震的地理原因，针对与机组j相关的Kj个一次设备，计算下一年第i天机组j的外部原因出力故障概率P_W(Y+1)ji，$\begin{array}{c}{P}_{W(Y+1)ji}={\mathrm{\λ}}_1\·(\underset{Km=1}{\overset{Kj}{\Σ}}\underset{q=Y-4}{\overset{Y}{\Σ}}{\mathrm{bS}}_{jKm}qi/5\·Kj)+{\mathrm{\λ}}_2\·(\underset{Km=1}{\overset{Kj}{\Σ}}\underset{q=Y-4}{\overset{Y}{\Σ}}{\mathrm{eS}}_{jKm}qi/5\·Kj)\\ +{\mathrm{\λ}}_3\·(\underset{Km=1}{\overset{Kj}{\Σ}}\underset{q=Y-4}{\overset{Y}{\Σ}}{\mathrm{rS}}_{jKm}qi/5\·Kj)\end{array},$其中，bS_jKmqi表示与机组j相关的一次设备S_jKm在第q年的第i天是否存在生物原因的故障，如果有则bS_jKmqi＝1，否则bS_jKmqi＝0，eS_jKmqi表示与机组j相关的一次设备S_jKm在第q年的第i天是否存在天气原因的故障，如果有则eS_jKmqi＝1，否则eS_jKmqi＝0，rS_jKmqi表示与机组j相关的一次设备S_jKm在第q年的第i天是否存在地理原因的故障，如果有则rS_jKmqi＝1，否则rS_jKmqi＝0，λ₁、λ₂、λ₃为权重系数，λ₃＜λ₁＜λ₂；从电力自动化系统获取近20年，即第Y－19年、……、今年第Y年的所有一次设备内部原因故障信息，包括内部原因故障一次设备类型、内部原因故障一次设备投产使用具体时间、发生内部原因故障时的具体时间以及该一次设备的使用寿命，内部原因为设备老化，一次设备类型包括铜线线路、电缆线路、断路器、隔离开关、空气开关、变压器、发电机，统计所有同类型一次设备发生内部原因故障时的平均老旧程度，每个一次设备发生内部原因故障时的老旧程度是发生内部原因故障时该一次设备已使用时间以及该一次设备的使用寿命的比值，发生内部原因故障时该一次设备已使用时间是发生内部原因故障时的具体时间与内部原因故障一次设备投产使用具体时间的差值，对于与机组j相关的一次设备S_jKm，计算其预计内部原因故障时间Time_sS_jKm，Time_sS_jKm＝LS_jKm·Time_mS_jKm+Time_tS_jKm，其中LS_jKm为一次设备S_jKm所属类型的一次设备发生内部原因故障时的平均老旧程度，Time_mS_jKm为一次设备S_jKm的使用寿命，Time_tS_jKm为一次设备S_jKm的投产使用具体时间，如果Time_sS_jKm为下一年的第i天，则oS_jKmi＝1，表示与机组j相关的一次设备S_jKm在下一年的第i天存在内部原因故障，否则oS_jKmi＝0，计算下一年第i天机组j的内部原因出力故障概率P_N(Y+1)ji，$P_{N(Y+1)ji}=\underset{Km=1}{\overset{Kj}{\Σ}}{\mathrm{oS}}_{jKm}i/Kj,$综合外部原因出力故障概率和内部原因出力故障概率得到下一年第i天机组j的出力故障概率P_(Y+1)ji，P_(Y+1)ji＝β₁P_M(Y+1)ji+β₂P_N(Y+1)ji，β₁、β₂为权重系数；如果P_(Y+1)ji大于预定阈值，则判定下一年第i天机组j出力故障进而使得a_Jji＝0；(2)发电厂在年底将包括下一年每天发电厂出力情况的下一年初步计划发送给调度中心；(3)调度中心接收发电厂的下一年初步计划并判断计划是否合理，判断计划是否合理的具体过程为：调度中心从电力自动化系统获取今年发电厂供电区域的负荷曲线，负荷曲线横轴以日为单位，纵轴以负荷日耗电量为单位；调度中心从综合数据服务器获取下一年需要电力供应的发电厂供电区域内施工项目的具体情况，包括施工项目具体类型、施工项目起止时间，并根据施工项目具体类型预估施工项目日耗电量，根据施工项目起止时间和施工项目日耗电量修改负荷曲线形成1次修改负荷曲线；调度中心从综合数据服务器获取下一年需要变更的负荷的信息，变更的负荷包括新增的负荷和撤销的负荷，需要变更的负荷的信息包括变更负荷的具体时间、变更负荷日耗电量，根据变更负荷的具体时间、变更负荷日耗电量修改1次修改负荷曲线形成2次修改负荷曲线；调度中心根据2次修改负荷曲线和下一年每天发电厂出力情况判断对于每一天而言，发电厂出力情况与负荷日耗电量的差值的绝对值是否小于一定范围，如果小于则调度中心同意发电厂该天的安排，否则不同意；(4)如果调度中心完全同意发电厂制定的下一年初步计划，则跳转步骤(7)，否则，调度中心将不同意的时间以及不同意的理由反馈回发电厂；(5)发电厂专职人员接收调度中心的反馈信息并对下一年初步计划进行修改，将修改后的计划传输给调度中心；(6)调度中心判断修改后的计划是否合理，如果合理则同意，执行步骤(7)，否则再次将不同意的时间以及不同意的理由反馈回发电厂，返回步骤(5)；(7)发电厂按照最终调度中心同意的计划作为下一年计划实施。