一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法和系统与流程

本发明涉及电网检修，具体地涉及一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法和系统。

背景技术：

1、随着电网规模的持续扩大和网架结构的日趋复杂，主网设备检修计划的编制与管理工作面临着巨大挑战。主网检修计划不仅涉及变电站主变、母线、输电线路等关键一次设备的停复役安排，还需要充分考虑其对下级配电网供电可靠性的影响，是一项典型的多目标、多约束、强耦合的协同决策问题。

2、计划编制人员在填报检修计划时，需要从生产管理系统、调度自动化系统、供电服务指挥系统等多个相互独立的业务系统中，人工查阅并汇总设备台账、历史缺陷、隐患记录、试验周期、历史停电信息等多源数据。这种跨系统、多终端的频繁切换和人工研判模式，不仅耗费大量时间和精力，而且容易出现信息遗漏或研判偏差，难以保证计划编制的完整性与准确性。因此，需要一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法和系统，能够实现数据采集，主配网计划智能协同，显著提升检修计划编制的效率、科学性和精准性。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法和系统，该智能系统优化方法能够实现数据采集，主配网计划智能协同，显著提升检修计划编制的效率、科学性和精准性。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法，所述智能协同优化方法包括：

3、提取关于设备隐患、缺陷记录、频停事件、试验信息及电网实时运行数据，以构建检修数据；

4、基于所述检修数据构建主配网一体化拓扑知识图谱，所述知识图谱中的实体节点包含变电站、主网线路、配网线路、主变压器、断路器、重要用户及其供电路径关系，属性包含设备历史停电频次、缺陷状态、供电范围及负荷特性；

5、结合所述知识图谱并根据检修需求提取关键信息，生成至少包含停电范围描述、影响配网线路、关联缺陷及隐患的多个检修计划草案，通过人机交互确认或调整后形成正式填报的停电计划、带电作业计划或启动送电计划；

6、基于填报的计划，以一停多用最大化、频停风险最小化和风险叠加最小化为优化目标，对主网和配网计划进行动态平衡。

7、可选地，构建并动态更新主配网一体化拓扑知识图谱，包括：

8、从gis系统抽取主网线路、配网线路的坐标与连接关系，从调度自动化系统获取变电站、母线、主变、断路器、刀闸拓扑连接关系，以及主网-配网的供电路径，从生产管理系统获取设备台账、缺陷记录、隐患信息，从供电服务指挥系统、用采系统获取重要用户档案、停电历史、负荷数据，并将上述的数据统一为设备-属性-关系的标准化模型；

9、基于统一为设备-属性-关系的标准化模型后的数据，定义其中的实体类型，所述实体类型包括：变电站、主网线路、配网线路、主变压器、母线、断路器、重要用户；

10、根据定义的实体类型结合统一后的数据，创建实体节点，并对每个实体节点构建唯一标识且构建属性；

11、基于实体节点之间的拓扑关系，构建基础拓扑图谱；

12、针对所述基础拓扑图谱，找到每个主变低压侧母线，获取其所有配网出线，建立主变-供电-配网线路的隐性关系；针对所述基础拓扑图谱中的重要用户，追踪其电源点到变电站主变，建立双电源路径，并标记对侧电源点；将缺陷记录作为事件节点，关联到对应设备，建立设备-存在-缺陷关系，并将缺陷等级、描述等作为属性，由此，构建主配网一体化拓扑知识图谱。

13、可选地，结合所述知识图谱并根据检修需求自动提取关键信息，生成至少包含停电范围描述、影响配网线路、关联缺陷及隐患的多个检修计划草案，包括：

14、获取检修需求，并对所述检修需求进行目标解析，以解析出目标设备类型、设备编号、检修性质；

15、以所述目标设备为起点，查询需要停电的设备集合，并在停电范围内过滤类型为配网线路的节点，形成影响配网线路清单；

16、查询目标设备以及停电范围内关键设备上存在缺陷或存在隐患的关系，并获取缺陷编号、等级、描述发现日期；

17、根据停电范围以及涉及的影响配网线路清单的配网线路，查询供电-重要用户关系，并列出受影响的用户以及等级，将所查询到的信息填充到模板中，形成基础草案，所述模板包括停电设备、停电范围描述、停电开始/结束时间建议窗口、影响配网线路列表、关联缺陷及隐患汇总、是否需要转供、工作内容；

18、调用大语言模型，输入提示语，对所述基础草案进行合规性检查和修改，以得到检修计划草案。

19、可选地，对主网和配网计划进行动态平衡，包括：

20、获取需要填报的计划，并根据填报的计划获取待平衡的主网与配网检修计划集合，其中主网与配网检修计划集合中的每个决策变量包含有开始时间、工期和合并标识和对应的时间窗口、停电范围、所含原始计划、关联缺陷，基于决策变量，其中，相同的合并标识的计划能够被合并为同一次停电事件，定义一停多用最大化目标、最小化频停风险目标、最小化风险叠加目标作为优化目标；

21、基于电网拓扑知识图谱，将电气连接紧密的计划预聚类为候选合并组并分配初始合并表示，为各合并组随机生成公共开始时间并统一组内工期，以生成初始种群；

22、对于种群中的每个个体进行约束违反度计算与目标函数评价，其中违反硬约束的个体被标记为不可行，所述约束违反度包括项目完整性约束、工期合理性硬边界约束、时间窗口硬约束、安全拓扑硬约束；

23、基于非支配排序和拥挤度距离，采用锦标赛选择挑选父代；

24、对父代个体执行交叉和变异操作生成子代，并对子代施加修复操作以保证约束成立；

25、合并父代和子代，依据约束支配原则进行非支配排序与精英保留，形成新一代种群；

26、重复上述步骤直至达到终止条件，并从最终非支配解集中根据偏好权重或拐点距离选取典型方案，输出合并后的停电计划清单，以完成对主网和配网计划的动态平衡。

27、可选地，一停多用最大化目标、最小化频停风险目标、最小化风险叠加目标的目标函数，包括：

28、通过公式（1）获取一停多用最大化目标的目标函数：

29、公式（1）

30、其中，表示主网与配网检修计划集合的一停多用最大化目标的目标函数，表示不同合并组的个数，表示合并标识；

31、通过公式（2）获取预设频停风险权重：

32、公式（2）

33、其中，表示设备的预设频停风险权重，表示设备重要性，表示预期停电次数，其中表示过去12个月停电次数，表示频停阈值；

34、通过公式（3）获取最小化频停风险目标的目标函数：

35、公式（3）

36、其中，表示最小化频停风险目标的目标函数，表示设备的数量，表示设备是否新增一次停电；

37、通过公式（4）获取最小化风险叠加目标的目标函数：

38、公式（4）

39、其中，表示最小化风险叠加目标的目标函数，表示第类电网风险，包括重要用户双电源全停风险罚分、转供线路重过载风险罚分、全站或单主变或单母线风险罚分以及相同转供线路多计划冲突罚分中的一种。

40、可选地，所述智能协同优化方法还包括：依据地调、配调、县调管辖范围分别构建对应智能体，当主网停电计划影响到配网时，发起协同请求，基于共享态势和动态平衡的结果进行协商消解，达成一致后触发多部门会审流程，并生成检修申请单。

41、可选地，所述智能协同优化方法还包括：在全流程各操作节点留痕，以形成从填报、平衡、协同、审核到推送执行的全周期追溯记录。

42、另一方面，本发明还可以提供一种面向主网检修计划任务的智能协同优化系统，所述智能协同优化系统包括：

43、数据构建模块，用于提取关于设备隐患、缺陷记录、频停事件、试验信息及电网实时运行数据，以构建检修数据；

44、执行模块，用于根据构建的检修数据，执行如上述所述的一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法。

45、另一方面，本发明还可以提供一种处理器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如上述所述的一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法。

46、通过上述技术方案，本发明提供的一种面向主网检修计划任务的智能协同优化方法和系统，通过提取关于设备隐患、缺陷记录、频停事件、试验信息以及电网实时运行数据，从而可以构建检修数据。基于构建的检修数据，可以构建主配网一体化拓扑知识图谱。该知识图谱中的实体节点可以包含变电站、主网线路、配网线路、主变压器、断路器、重要用户以及供电路径关系。该知识图谱中的属性可以包含设备历史停电频次、缺陷状态、供电范围以及负荷特性。根据获取到的知识图谱，结合该知识图谱并且可以根据检修需求提取关键信息，从而可以生成至少包含有停电范围描述、影响配网线路、关联缺陷以及隐患的多个检修计划草案，并且可以通过人机交互确认或调整后形成正式填报的停电计划、带电作业计划或启动送电计划。基于填报的计划，可以以一停多用最大化、频停风险最小化和风险叠加最小化为优化目标，对主网和配网计划进行动态平衡。该智能系统优化方法能够实现数据采集，主配网计划智能协同，显著提升检修计划编制的效率、科学性和精准性。

47、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。