（云南电网有限责任公司文山供电局）
摘要：智能电网建设是顺应低碳经济模式发展的重要举措，智能电网条件下输电检修优化的问题成为关注的议题。本文从智能电网条件下输电检修优化实践的现状分析入手，构建不同视角下基于智能电网条件下的输电检修优化模式，设计出输电检修优化的管理实施方案，以期为智能电网条件下的输电检修优化提供理论与实践方面的指导与借鉴。
关键词：智能电网；输电检修；优化
伴随着我国对于能源结构改善及保护环境的迫切需求，智能电网的发展已经成为我国现阶段电力工业发展的重要趋势。在智能电网的建设条件下，大量的新型设备与元件会应用于电网的建设与完善过程中，这些设备与元件会对电网的结构进行改变，从而增加电网的运行风险，这会威胁到电网的可靠性与稳定性，也对传统输电检修模式提出了新的挑战。面对新呈现的各种挑战，我国必须不断探寻输电检修的优化模式与实施方案，保证电网工作的科学性、安全性以及经济性运作。
一、智能电网条件下输电检修优化实践的现状分析
延长设备的寿命是输电检修的主要目的，根据输电检修的目的可以将输电检修大致分为四种基本类型，分别为预防性的输电检修、修复性的输电检修、改进性的输电检修及现场输电检修四种[1]，预防性的输电检修是最为常见的一种检修方式。预防性的输电检修是一种在保持设备正常运行状态的前提下所做出的各项检修工作，通过检查、测试等方法对设备进行全面的观察，如果发现设备运行异常或出现故障时，要及时予以消除，避免故障或者事故带来的危害。预防性检修一般包括可靠性检修、定期检修及状态检修等检修方式。输电检修的优化方法主要聚焦于机组检修计划方面，可利用的方法为启发式方法、数学优化方式及智能优化方式，智能优化方法是智能电网条件下输电检修优化的主要方式，它包括遗传算法和禁忌搜索、模拟退火和遗传算法、禁忌搜索与免疫相结合等方法。从中国过去几年的输电检修方式来看，由于我国的工业发展相对比较落后，对于输电检修的认识较晚，检修经验较为薄弱，检修的设备与技术手段也较为落后，导致我国的输电检修方式较为单一，不能够适应现在电力事业的发展。近几年来，伴随着我国各科研所及院校的迅速发展，一些科研院校与电力企业在不断的尝试与摸索中取得了可喜的成绩，如重庆大学设计的高压电气设备中绝缘检测下的传感器，山东电科院做得有关大型电站的集中诊断、远程监测以及状态监测等方面的工作等，上海交通大学在变压器的检修方式方面做了大量的研究，大连电管局则从输电线路检修方面进行了一些尝试，这些都证明了我国在电力事业方面的探索与实践。在智能电网条件及“厂网分开”的电力市场化条件下，现有的输电检修模式与我国对于输电系统所要求的可靠性、安全性等方面还存着较大的差距[2]，难以满足供电质量、资金水平及人员安全的更高要求，因此，必须在新的环境下优化输电检修的模式与实践方案，使得输电检修在一定物力、人力、财力的制约下，将输电系统的可靠性、供电质量的提高等发挥大最大化，提高整个供电系统的运作效率与质量。
二、智能电网条件下不同视角的输电检修优化模式构建
（一）连续蚁群优化：智能电网下输电检修优化模式
智能电网建设条件下，电网的资产规模越来越庞大，检修所耗费的资源与输电设备的数量之间形成尖锐的矛盾，这就需要输电检修能在确保供电安全可靠的前提下获得更好地经济效益。另外，具有可再生能源性质的间歇性电网的并网，由于规模的数量较大，无形中增加了输电电网的运作风险，这就要求输电检修能够保证足够的输电容量，确保输电系统的稳定与安全。从输电检修的整体情况来看，检修工作应该保持可靠性与经济性并存，坚持系统可用输电容量最大化与输电检修耗费最小化的资本原则，设计输电检修的连续蚁群优化模式。
连续蚁群优化模式的使用可以求解输电检修的决策模式，它是一种启发式仿生类进化的群体智能算法，利用基于信息素的蚂蚁开发出对解集合元素的不同选择倾向，从而使构造解的难度增加。在使用连续蚁群优化方法时，需要利用连续概率密度函数（如图1）与离散概率分布函数（如图2）两种方式[3]，连续概率密度函数能够表示人工蚂蚁对某一路径的选择概率，离散概率分布函数则是要表示信息素浓度的变化情况。
图2 离散概率分布函数
连续蚁群优化算法还需要利用高斯函数来反映信息素浓度的有关更新情况，并通过高斯函数的计算与分析，设计连续蚁群优化算法的求解过程（如图3），求解流程包括开始、输入设备的计算数据、随机产生一组组解方案、目标值、高斯函数的求解、信息素浓度的计算、更新存档几何等等几个方面。
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图3 连续蚁群优化的求解流程
综上所述，在智能电网条件下，在输电检修优化的求解过程中，利用连续蚁群优化算法能够减少检修费用，增大输电容量，促进了输电检修的优化与完善。
（二）风险评估：智能电网下输电检修优化模式
输电检修过程中会出现物质风险与人为风险两种因素，物质风险主要包括物所处的环境与自身状态的不安全因素，人为风险则是指人所做出来的不安全行为，从控制点的观点来看，物质风险是可控的、固定的，而人为风险是不可控的、动态的，两者共同构成了智能电网下输电检修优化模式的风险评估。风险评估具有特定运行状态下的风险计算过程（如图4），需要通过实时评估、序贯模拟、计算提速策略、设备模拟分析等[4]方式进行相应的风险计算过程。
图4 特定运行状态下的风险计算过程
风险评估视角下的输电检修优化模式，是在智能电网条件下，依据设备工程学的基本观点以及全面质量管理的需求，评估输电设备发生故障风险的可能性，保持系统的风险、安全与维修成本之间的平衡状态，确保做好输电检修工作，一方面要促进电网设备的长时间健康状态的运行，提高供电可靠性的最佳状态；另一个方面又需要将输电检修的时间控制在最短时间内，消耗最少的经济成本获得最大化的利益，提高输电系统的利用率。风险降低值视角下的输电检修包括三个步骤，一是计算风险率降低值；二是检修计划的优化与选择；三是在单位时间设备的运行状态中，对风险的安全性进行长期的模拟评估，通过这三个步骤来建立智能电网下风险评估输电检修的模式。
三、智能电网条件下输电检修管理实施方案
智能电网下输电检修优化的管理实施方案需要从智能电网技术、输电检修计划管理、输电检修需求侧管理、输电检修技术保障与组织保障四个方面来设计。从智能电网技术来说，智能电网主要由发电、输电、变电、配电、用电及调度六个环节构成，其中互联网、通讯网、物联网与交通网融合在各个环节之中，它的基本内涵为开放透明、互动友好、环保清洁、高效经济及可靠坚强。从输电检修的计划管理来看，可以从短期、中期、长期输电检修计划设计来设计实施方案。输电检修需求侧管理则是通过引进需求的侧管理理念来解决输电过程中的电力供应紧张的局面。输电检修的技术保障是从输电检修技术人员的工作出发，组织工作人员学习先进的技术，增强各个专业之间的技术渗透，提升关键岗位的准入条件，组织保障则需要设立专门的工作管理、实施部门，并设置输电检修方面的工作评估小组，对智能电网条件下的输电检修模式与实践进行全面的评价与评估。
结语：智能电网的建设在我国仍处于尝试性阶段，它对输电检修的影响还具有较多的不确定性，促进智能电网服务于输电检修工作，就需要加大对智能电网下输电检修优化模式及实践的研究。
参考文献：
[1]黄立新．智能电网条件下输电检修优化模式与实施方案研究[D]．华北电力大学，2013.
[2]曾鸣．基于智能电网的输电检修优化决策模型[J]．陕西电力，2013（2）：98.
[3]周小艺．电力系统检修计划优化问题研究[J]．华北电力大学学报(自然科学版)，2011（4）：87.
论文作者:杨自岗,夏治侃
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/20
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