权重算法在智能停送电计划管理系统中的使用论文_张颖1,史振宇1,胡婷婷1,郭丽涛2,张晓露2,荆

(1.国网山东省电力公司烟台供电公司 山东烟台 264000;

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摘要:系统以智能停送电计划管理系统中班组承载力分析模块为主线,介绍了权重算法在停电计划平衡中的使用。承载力分析模块以停送电计划关键信息为统计要素,基于数据挖掘和权重算法,实现了对班组承载能力的分析和预控管理,有效提高了安全生产的管理水平和工作效率,为班组承载能力分析和计划优化方案提出了新的思路,切实提升了安全发展、科学发展的水平。

关键词:权重;班组承载力;计划平衡

引言

停送电计划平衡是进行停送电计划编制的重要环节,旨在保证电网运行的安全性、可靠性和经济性,在保证安全的前提下,科学制定检修计划,充分保障停电检修计划的有序开展。智能停送电系统辅助计划编制人员进行计划的编制和平衡,并通过对计划平衡过程中的历史记录进行数据挖掘,计算计划各关键属性的权重,对超出班组承载力的计划根据权重调整时间安排,为计划平衡工作提供优化方案。

1、权重的统计计算

在统计理论和实践中,权重是表明各个评价指标(或者评价项目)重要性的权数,表示各个评价指标在总体中所起的不同作用。按照权重的形成方式划分,可分为人工权重和自然权重。自然权重是由于变换统计资料的表现形式和统计指标的合成方式而得到的权重,也称为客观权重。人工权重是根据研究目的和评价指标的内涵状况,主观地分析、判断来确定的反映各个指标重要程度的权数,也称为主观权重。

层次分析法又称AHP构权法(Analytic hierarchy process,简写为AHP),是将复杂的评价对象排列为一个有序的递阶层次结构的整体,然后在各个评价项目之间进行两两的比较、判断,计算各个评价项目的相对重要性系数,即权重。

系统采用层次分析法,以所有计划的工作时间的修改历史为基础,对计划中有限值的关键属性中每个值对应的计划工作时间的修改率进行统计,以获得计划某属性的权重和属性值的权重,进行定量分析。

(1)计划工作时间修改率计算

计划工作时间修改率,是一类计划中工作时间属性修改的计划所占比率。系统以计划的关键属性和属性对应的有限值为分类标准,对每一类计划计算工作时间修改率,作为量化权重的基础数据。

计划工作时间修改率的计算用到的各要素说明:

An为计划属性,例如计划类型、设备类型、电压等级等;

AnVm为计划属性An的某一值,例如计划类型中的大修技改、基建工程等;

(2)计划属性权重计算

计划信息中有限值的属性包括:计划类型、电压等级、设备类型、调度归属、工作时间等,其中将工作时间的小时值作为有限值。

特殊的属性有:是否复杂计划、计划工作地点个数,需根据计划信息进行计算。每条计划产生负载,即工作量。负载分为多种类型,例如复杂计划数、简单计划数、工作地点个数等。计划的特殊属性值决定计划的负载类型。一条计划可能需多部门协作,也可能产生多种类型的负载。

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(4)计划调整间隔天数权重计算

所有工作时间做出调整的历史计划中,计算每条计划原初时间与调整后时间的间隔天数(去除周末),根据间隔天数将计划分组,间隔天数在-22至+22之间。根据每组计划的总数确定计划调整间隔天数的权重,总数越大权重越大。

结果分布符合正态分布,确定计划调整天数根据权重从高到低为T+1、T-1、T+2……T+n、T-n,T为计划工作时间原初日期。

(5)部门承载力计算

承载力为各种计数限值,有多种类型,例如:每日计划条数、每日复杂计划条数、每日工作地点个数。承载力类型,也是负载类型。

计划调整的一个重要原因就是当日计划超出某部门的承载力,因此,通过统计做过计划调整的部门的实际执行的计划产生的各类负载,可计算每个部门的承载力。

所有工作时间做出调整的历史计划中,获得每条计划的工作时间初始日期T和相关部门Dn;统计部门Dn在此日期T中实际安排的计划,并根据这些计划的特殊属性值,统计各类负载合计,获得此部门Dn在T时的各项负载值;对部门Dn在所有日期的某类负载的值进行统计,统计中每类负载比例最大的值就作为部门Dn在此类负载上的承载力值。

2、人工设置

权重相关值可以通过系统自动计算,也可由人工设置,人工设置的值不受权重结果范围的限制。

(1)权重的人工设置

系统对所有发布的月计划进行统计,将计算获得的各种权重值保存在数据库中,并通过定时或者人工触发来重新计算。

可对任意权重值进行人工设置,人工设置的权重值将不被统计值覆盖。系统自动生成的计划属性值权重处于0-10,人工设置值可>10。

(2)部门承载力人工设置

系统计算的每个部门的承载力保存于数据库中。

可对每个部门的各类承载力进行人工设置。可取消某类部门某类承载力的关注,取消后该部门在进行此类承载力分析时不做越限判断。例如某班组每日计划条数限值为2,每日复杂计划限值为1,即此班组每日最多完成2条简单计划,或1条复杂计划和1条简单计划,而同时就不再关注此班组每日的工作地点个数。

3、权重在计划优化中的使用

系统在月计划平衡计算时,计算每条计划产生的各种负载类型的值和影响的部门,最终统计出每部门在每日中的负载,并根据部门承载力限值判断哪些日期的计划超限,对超限计划根据权重来安排工作时间调整。

(1)根据权重安排计划调整

在某部门负载超限的某日计划中,根据负载超限原因进行计划过滤。比如复杂计划数超限,则只取其中的复杂计划。

对过滤后的计划根据计划权重进行优先级排序,根据属性权重由高到低依次比较计划属性值的权重。两条计划的某属性的值权重不同时,权重较高的计划优先进行调整;若属性值权重相同则进行下一属性的比较。

特殊属性权重进行优先级排序根据超载原因进行选择。若计划条数越限,则优先取其中非复杂的计划;若工作地点个数越限,则优先取工作地点较少的计划。

若最终两条计划权重相同,则根据工作时间进行比较,时间较晚的计划优先进行调整。

(2)计划时间调整

选择要调整的计划后,根据计划调整间隔天数权重,依次尝试调整计划工作日期为T+1、T-1、T+2……T+n、T-n。调整前检查T+n当日各部门是否剩余承载力,若仍可添加计划,则进行日期调整。注意日期调整只在本月范围内调整。若有计划在本月内调整任意日工作都超限,则不做调整,但给出提示。

4、总结

智能停送电计划管理系统的班组承载力分析模块以权重算法为核心,通过挖掘国网烟台供电公司的历史记录数据,量化分析停送电计划编制平衡过程,统计各部门班组承载力,计算计划中各属性权重值,理顺计划平衡过程中的逻辑模式,减少了计划编制人员单靠经验来安排工期、人员等造成的问题,提高了停送电计划安排的合理性,有效的避免了人员风险和电网风险,提高了电网的供电可靠性;系统对当前月计划进行承载力监控,对超出承载力的计划,根据权重安排计划调整,为计划平衡过程提供了初步优化方案,并统筹考虑各个部门的工作,将国网烟台供电公司以前需要在计划平衡会上协调解决的问题,提前给出方案,通过计划平衡流程进行网络评审,有效的保证了计划平衡工作的顺利进行。

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论文作者:张颖1,史振宇1,胡婷婷1,郭丽涛2,张晓露2,荆

论文发表刊物:《河南电力》2018年2期

论文发表时间:2018/6/12

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