電力設備巡檢線路優(yōu)化分析

朱文武

摘要：電力設備日常巡檢是保證電力供給正常運行的關鍵。巡檢線路是否合理，關系到巡檢人員的工作效率和巡檢的質量。巡檢線路的優(yōu)化能將有限的工作時間充分發(fā)揮。本文針對節(jié)約算法和蟻群算法兩種算法進行對比分析，對18個待檢修電力設備巡檢線路進行優(yōu)化，提升巡檢質量和效率。

關鍵詞：巡檢;線路優(yōu)化;節(jié)約算法;蟻群算法

0 引言

電力設備安全關系電力作業(yè)和用電的安全，隨著電網擴張和用電的增加，設備運行的安全性受到了更加嚴峻的考驗，電力設備的巡檢管理更是逐漸被重視起來。由于電力設備巡檢觀測點數量較多，且分布十分零散，不同的設備檢驗周期也不同。為提高巡檢效率，本文采用節(jié)約算法和蟻群算法相結合，開展對電力巡檢線路進行優(yōu)化管理，通過優(yōu)化巡檢時間，提高巡視次數，保證巡檢的質量。

1 電力設備的常規(guī)巡檢

電力設備安全巡檢是電廠日常運行和檢修工作的重要項目之一，通過電廠安全員定期及不定期的日常巡檢和專項檢查等，及時發(fā)現設備的異常或安全隱患，并第一時間報送問題，為決策爭取時間，從而確保每個設備運行穩(wěn)定，作業(yè)人員生產安全。而目前的電力設備巡檢只籠統(tǒng)的規(guī)定了安全巡檢的要求和周期，沒有明確規(guī)定巡檢的路線，使得安全員往來巡檢區(qū)域檢查設備極其容易發(fā)生設備漏檢。安全員較多的巡檢區(qū)域在設備巡檢上更容易發(fā)生巡檢線路交叉，一個設備多檢的情況，這都是一種極其低效的巡檢工作，既浪費了成本又極其耗時。

2 算法介紹

2.1 節(jié)約算法

節(jié)約算法的核心思想是依次將運輸問題中的兩個回路合并為一個回路，使每次合并后的總運輸距離減小的幅度最大。

按照回路合并里程節(jié)約原則，計算里程網絡中最短距離。首先初始對每一點單獨里程計算，將節(jié)約里程按大到小排列，確定最優(yōu)路線。

2.2 蟻群算法

蟻群算法本質為啟發(fā)式全局優(yōu)化算法，蟻群個體間通過信息素間接進行信息交流。蟻群算法首先從所有待優(yōu)化點中任選一個為初始點，開始隨機訪問一次最終回到起始點。依照不同路徑的信息量以及啟發(fā)式信息計算狀態(tài)轉移概率：

表示在t時刻螞蟻k由元素（城市）i轉移到元素（城市）j的轉移概率;α和β分別表示信息素和啟發(fā)式信息在蟻群搜索路徑過程的相對重要程度。

3 巡檢線路優(yōu)化

3.1 節(jié)約算法巡檢線路優(yōu)化

依照18個待檢修設備之間的往來距離按節(jié)約距離從大到小進行回路合并得出最優(yōu)路線。

結合表1表2數據，最終優(yōu)化效果設定路徑A：0-3-1-2-4-14-9-5-0，共計里程55.3km B：0-13-6-12-7-8-0，共計里程49.2km C：0-8-15-10-18-17-11-16-0，共計71.9km

3.2 蟻群算法巡檢線路優(yōu)化

仍以18個待測設備為對象，將18個待檢測設備分布路徑做路徑地圖矩陣，1表示為障礙物，0表示為可通行路。

選取初始信息素矩陣，選擇初始點和終止點，蟻群算法會自動更新信息素和最優(yōu)初始點。

根據蟻群算法得出優(yōu)化路徑a：0-3-2-1-18-4-5-0，共計里程54.6km b：0-6-7-8-14-12-13-0，共計里程51.1km c：0-10-11-16-17-13-9-0，共計里程68.2km

3.3 對比分析

通過節(jié)約算法和蟻群算法對巡檢路徑優(yōu)化發(fā)現，兩種算法給出了不同的路線，假設每一里程人力成本10元/km/人計算，每2個設備一名安全員的配置量。兩種方案對比分析如下表：

根據表2對兩個算法給出的優(yōu)化路徑進行評分，蟻群算法無論從總里程距離、所需安全員數和人工成本方面比節(jié)約算法都有明顯的優(yōu)勢，因此蟻群算法所給出的巡檢線路更加優(yōu)越。

4 結束語

本文從節(jié)約算法和蟻群算法兩種算法比較旨在探索電廠設備檢修巡檢最優(yōu)線路，彌補常規(guī)巡檢中可能存在的問題。路徑優(yōu)化方案的優(yōu)劣取決于算法的精度和數據的準確度，建議可根據不同周期巡檢設備使用不同算法對比尋找最優(yōu)巡檢路線。

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