（国网河南新密市供电公司 河南新密 452370）
摘要：在电力系统中，实现系统安全经济运行对国民经济发展具有重大的意义，因此从本世纪30年代开始，世界各国对发电厂的经济负荷分配、系统的安全经济调度、最优潮流等问题都作了深入的研究，并逐步的将各种优化调度方法应用到实际系统中。近年来电力市场在国内外的普遍运行，也将促进优化调度理论更进一步发展。提出一种可靠性与经济性相协调的电子计量能量优化方法,权衡停电损失和投资运行费用,得到微电网等年值费用最小时各类微电源的最佳运行容量和供电策略。
关键词：
一、优化调度方法研究与应用
电力系统不仅本身庞大复杂，而且它对国民经济发展具有极强的重要性，因此将优化原理应用到电力系统中，实现电力系统安全、可靠、优质经济运行，一直是电力工作者所关注的课题。早在1920年就已经开始了这方面的研究工作，发展到现在已经提出了很多种优化调度的方法。目前用于电力系统优化调度问题的数学方法归纳起来共有四类，线性规划模型、非线性规划模型、二次规划模型和动态规划模型。
1、线性规划模型：
线性规划是研究在一组线性约束条件下，寻找目标函数的最大值或最小值的问题。该模型的研究较多，美国纽约调度中心和法国电力调度中心在80年代末期都使用了这种经济调度模型。该模型计算迅速、收敛可靠，便于处理各种约束，但缺点是优化的目标函数的精度低。
2、非线性规划模型：
非线性规划模型处理在等式约束和／或不等式约束条件下优化目标函数，其中等式约束、不等式约束或目标函数至少有一个为非线性函数。非线性规划模型又可进一步分为一阶梯度法和二阶梯度法。
一阶梯度法主要有DommelTinney等人提出的简化梯度法，改进的简化梯度法和J．Capentier提出的微分注入法及其改进形式。二阶梯度法包括海森矩阵法、牛顿法、内点法等。海森矩阵法直接使用目标函数的二阶导数矩阵，而牛顿法使用扩展目标函数所形成的海森矩阵。内点法是在90年代后兴起的一种方法，可以很方便地处理大规模性的优化问题，因此得到了广泛的关注。
非线性规划模型的特点是精度比较高，但计算量相对较大，解算大规模问题时收敛特性不是很稳定。但牛顿法和内点法在这两方面突破很大，是目前发展较为成熟的方法。
3、二次规划模型：
二次规划模型所优化的目标函数多为二次实函数，其约束为线性的等式、不等式。由于二次规划可以由泰勒展开转化为线性规划，因求解简单而近年来得到了人们的青睐。
4、动态规划模型：
动态规划法把全过程化为一系列结构相似的子问题，每个子问题的变量个数大大减少，约束集合也简单，更利于得到全局最优解，并且可以利用经验提高求解的效率。其缺点是用数值方法进行求解时存在维数灾的问题，也无法构造标准的数学模型。动态规划法可以用来较好地求解动态优化调度问题，也可以圆满地完成负荷经济分配任务。
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二、计量器的工作流程
根据计量器具类别，分别设置单相表计检定系统、三相表计检定系统、低压电流互感器检定系统、采集终端检测系统，各系统采用模块化单元组合。RGV机器人系统实现计量器具的上下料以及周转箱的组盘、拆盘操作。低压电流互感器检定系统采用流水线输送系统与智能仓储系统接驳，其余各系统采用AGV输送系统与智能仓储系统接驳。AGV输送系统接收到接送表任务后，自动分配AGV小车将待检表/已检表送至响应目的地。值得注意的是，AGV输送系统仅仅能够在已知始点和终点的情况下，选择最优路径完成输送，但是无法自动判断需要接送的起始点。检定台体的检表过程是全自动过程，无需人工干预。由于检定台体在空间物理上按区域布置，AGV小车需要遍历所有检定台体，才能实现所有台体的有效利用。为了充分利用检定台体，达到最大检定量的目标，关键问题是AGV小车接送表计起止点的最优控制。
三、新时期如何优化调度的对策
计量器具计量性能的自动化检定环节是由检定台体系统、机器人系统以及AGV小车系统组成，各系统之间是紧密相连但又相互制约。优化调度策略的目的就是提高自动化检定台体的利用率，增加电能计量器具的检定量。由第1节分析可知，自动化检定环节受到检定台体、机器人以及AGV小车的空间物理分布特点以及其资源本身的特点和数量的约束限制。因此，在充分分析现有设备资源特点的基础上，通过协调检定台体与机器人之间、不同单元间机器人与机器人之间、检定台体与AGV小车之间以及单元内检定台体与检定台体之间的相互关系，来探讨检定设备资源价值最大化的优化调度策略。
1、基础模型
计量器具自动化检定设备的协调优化模型与优化算法的通用数学模型[9-13]一样，也需要从优化的目标、约束限制条件入手，其特点是应反映检定设备相关资源因素的影响。
2、调度策略探讨
自动化检定能力最大化是优化调度策略探讨的目的。然而，自动化检定台体、RGV机器人、AGV小车等硬件设备本身故障是无法通过优化协调消除的，如，由于货叉夹爪卡滞、气路异常或传感器损坏导致机器人货叉夹爪故障，由于检定台体与表位的电机测温板通信异常导致压接异常故障，均属于不可控因素，通过人为日常巡检维护来处理。因此，忽略不可控因素导致的故障，假定所有设备能够正常可靠运行，即台体、机器人、AGV均处于正常可用状态。自动化检定涉及检定台体、RGV机器人、AGV小车等大量硬件设备以及相应的软件系统，任一部分的效率降低或者故障，都将导致设备可用程度的降低，重则影响整个检定生产的进度，直接影响地市公司用表需求。通过集中监控管理软硬件设备的实时运行，实现对运行状况的统一展现与告警，可以更快速、更准确地发现异常或故障运行情况，从而为异常情况的及时处理或者故障修复争取了宝贵的时间，有效保证了自动化检定的稳定、可靠运行。然而，高效的监控管理需要辅以设备的优化调度策略，以达到对一些关键点的重点监控。
四、结语
总之，本文探讨了大规模电能计量器具智能检定的优化调度策略，结合计量器具智能检定的实际特点，提出了分区分线体分单元的分散调度的优化调度策略，根据自动化检定的实际特点，建立了检定设备的优先级控制策略，并考虑实际配送对电能计量器具的要求，采取批次尾表优先入库的原则，最后实证验证了所提方法的有效性和可行性。
论文作者:石文超,谷红莉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/20
标签：模型论文; 机器人论文; 小车论文; 函数论文; 设备论文; 方法论文; 策略论文; 《电力设备》2016年第8期论文;