配电网优化规划

第一篇：配电网优化规划

配电网优化规划的意义

随着国民经济的飞速发展，电网为地区经济社会发展做出巨大贡献的同时，也暴露出供电能力不足、网架结构薄弱、可靠性有待提高、电网建设难度大等突出问题，对城市配电网进行科学合理的规划，以保证电网改造建设的合理性和电网运行的安全性和经济性，保证供电质量，是供电企业的重要职责。

配电网规划主要采用科学的方法确定规划区何时何地新建或改造电力设施，使得未来的电网能够满足：（1）符合的发展和各种电网技术的要求，安全可靠地为客户提供所需质量的电能；（2）能够满足城市建设规划的要求；（3）满足环保、美观等其他公众要求。在满足以上约束的基础上为企业谋求最大的经济效益和社会效益。

配电网的规划、改造重点是完善网架结构，并消除设备设施安全隐患，改造应从系统整体出发，综合考虑供电可靠性、电能质量、短路容量、保护配合、无功补偿及经济运行等因素，最大限度地解决实际运行中的问题。

城市配电网应有明确的目标网架，目标网架应结构坚强、经济可靠、合理简洁、行灵活，现状网架应按目标网架的要求进行改造。根据市中心区、市区等不同区域的负荷类型、预计负荷水平、供电可靠性要求和上级电网状况，合理选择适合本地区特点的10kV 配电网目标网架。

10kV 配电网目标网架应满足下列要求：

（1）接线规范合理、运行灵活，具备充足的供电能力、较强的负荷转供能力、以及对上级电网有一定的支撑能力；（2）能够适应各类用电负荷、分布式电源、电动汽车充电设施等新能源的增长与发展，适应负荷接入与业务扩充；（3）设备设施选型、安装安全可靠，具备较强的防护性能，有一定的抵御事故和自然灾害的能力；（4）线路设施及其结构便于开展带电作业；（5）保护配置、保护级数合理可靠；应根据城市发展规划和电网规划，结合分区具体地块的饱和负荷预测结果，预留目标网架的线路走廊路径及通道，以满足预期供电容量的增长。配电网规划的意义：(1)通过配电网的优化规划，可以降低系统的网络损耗，改善电网运行的经济效益；（2）科学合理地确定变电站容量和位置划分变电站供电范围，减少系统跨区交叉供电，有助于提高系统管理和运行效率；（3）配电网络的优化规划，可以大大提高系统的供电可靠性；（4）配电系统的优化规划是提高系统投资效益的最有效途径；（5）配电网络结构的合理性直接影响配电自动化设施的投资效益，配电系统规划是配电自动化实施的基础。规划人员的主要工作：

1、规划基础资料的收集和管理（日常工作）

规划人员与运行班组和专责加强沟通协调，收集运行需求，和线路基础资料(线路基础台账表、线路历年负荷数据表、电缆走向图、一次接线图)，为规划工作的开展提供第一手的资料。同时对线路走廊和通道情况进行常态化监控，掌握线路走廊和通道的使用情况，完善和更新地理接线图。根据地区经济的发展预测负荷发展趋势。针对各个地区的用电特性，组织开展配变台区典型日负荷实测工作，了解重点大用户和典型居民小区用电负荷特性，核实台区过载和低电压情况。

2、围绕优化配网结构和满足运行需求开展规划立项和项目优选排序工作 规划人员通过收集的第一手运行资料，进行重载、轻载线路分析，并形成分析报告，结合新投运的变电站及区域经济发展情况，针对当前存在的问题，召集相关部门、运行人员进行讨论，按照三个目标确定规划方案：一是优化配电网结构，二是平衡重载、轻载线路负荷（即解决正常运行方式下线路重载过载，异常运行方式下重载过载问题，重载过载线路与轻载线路负荷割接调整），三是对线路故障超过3次以上或运行状况恶劣的线路进行改造，对老旧线路及设备综合整治。根据线路问题的轻重缓急和变电站及相关工程的建设时序开展项目优选排序工作，并编制规划项目说明书。

3、按照省公司对城网项目投资的要求，以配电网运行单位在日常积累的丰富实践经验作为项目支撑依据，为项目立项的必要性提供充分的数据和图片等证据，确保90%以上的需求得到了省公司评审通过。（城网建设资金来源）

4、项目分包、可研编制及设计出图

根据项目的内容、地域和线路互联情况，对评审通过的项目进行分包。根据市局统一部署，配合设计单位开展项目的设计查勘工作（设计交底）。联合运行班组对项目涉及到的架空线路走向、电缆路径及通道情况、环网柜位置及间隔剩余情况、配变台区等逐点、逐线进行确认，涉及方案调整的项目，与运行、设计人员沟通、讨论，并提出优化方案。

5、主动作为，积极跟踪协调规划项目实施进度

城网项目实施周期较长，城网项目从规划到项目落地实施周期为1年左右（七个步骤：规划评估-项目优先排序-省公司审核立项-项目可研编制-设计查勘出图-施工招标-项目施工），项目实施过程中的可研、设计阶段是项目的第一个阶段，可研设计工作启动的时间及可研设计质量的好坏，直接影响到城网项目及时性、合理性、经济性、可实施性等等。设计的滞后影响工程项目的按时开展，从而使得项目的后续工作随之延后，无法在规定的时间内取得工程实效。需要规划人员主动作为，积极跟踪协调规划项目实施进度，确保各类项目的规划、可研、建设的一致性，保证项目建设的事实效果与规划目的一致。对运行的要求：

1、资料及时准确（补点需求 低压图纸 线路及设备台账、运行情况、故障分析报告及照片）

2、规范上报数据格式

规划表格内容繁复，填报内容各有需求，搜集表格内容，转换填报格式等耗费大量的人力物力，重复劳动量大。3、4、5、一次图的完善、图纸异动规划人员是否可以参与审核 电缆通道图的完善和更新

用户接入规划与总体网架结构规划冲突。

用户项目是长沙电网建设的主要投资来源之一，应该要服务长沙配电大局，但实际上用户项目存在主要以下问题：一是用户项目外线工程部分线路走向设计不合理，但设计单位是以用户规划方案为准，线路走向设计不能做修改，如修改线路走向需重新调整规划方案并重新走流程来实现；二是公专结合项目用户配变设计不合理，部分用户配变容量设计按照设计手册生搬硬套，配变容量配置不合理，采用800kVA以上大容量配变较多，小户型公寓楼、结构可改变的商住楼等建筑用途不限于居住的建筑物的配变容量配置较小，用户同时率系数取值不合理，造成后期配变过载，设备投运后运维过程中又因公用配电间空间不够造成增容困难。

积极向市公司相关部门、单位汇报、协调，建议各类用户项目的方案审定的前期查勘工作需运维单位一同确定，确保用户项目外线设计与线路的终期走廊相符合,防止发生线路同方向重复占用线路通道走廊。

第二篇：配电网规划综述

配电网规划综述

负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因数，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量（功率）或用电量。负荷预测是电力系统经济调度中的一项重要内容，是能量管理系统(EMS)的一个重要模块。

电力系统负荷一般可以分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等，不同类型的负荷具有不同的特点和规律。

城市民用负荷主要来自城市居民家用电器的用电负荷，它具有年年增长的趋势，以及明显的季节性波动特点，而且民用负荷的特点还与居民的日常生活和工作的规律紧密相关。

商业负荷，主要是指商业部门的照明、空调、动力等用电负荷，覆盖面积大，且用电增长平稳，商业负荷同样具有季节性波动的特性。虽然商业负荷在电力负荷中所占比重不及工业负荷和民用负荷，但商业负荷中的照明类负荷占用电力系统高峰时段。此外，商业部门由于商业行为在节假日会增加营业时间，从而成为节假日中影响电力负荷的重要因素之一。

工业负荷是指用于工业生产的用电，一般工业负荷的比重在用电构成中居于首位，它不仅取决于工业用户的工作方式(包括设备利用情况、企业的工作班制等)，而且与各行业的行业特点、季节因素都有紧密的联系，一般负荷是比较恒定的。

农村负荷则是指农村居民用电和农业生产用电。此类负荷与工业负荷相比，受气候、季节等自然条件的影响很大，这是由农业生产的特点所决定的。农业用电负荷也受农作物种类、耕作习惯的影响，但就电网而言，由于农业用电负荷集中的时间与城市工业负荷高峰时间有差别，所以对提高电网负荷率有好处。

从以上分析可知电力负荷的特点是经常变化的，不但按小时变、按日变，而且按周变，按年变，同时负荷又是以天为单位不断起伏的，具有较大的周期性，负荷变化是连续的过程，一般不会出现大的跃变，但电力负荷对季节、温度、天气等是敏感的，不同的季节，不同地区的气候，以及温度的变化都会对负荷造成明显的影响。

负荷预测的目的就是提供负荷发展状况及水平，同时确定各供电区、各规划

年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平，确定各规划年用电负荷构成。电力负荷预测是电力企业计划的基础，无论是编制企业的经营计划还是长远发展规划，以及电力基本建设、编制负荷调度曲线等工作都必须以系统负荷为依据，因此，负荷预测是提高企业经营决策的准确性和科学性的重要手段，是电力系统经济运行的基础。在当前电力发展迅速和供应相对紧张的情况下，合理地进行电力负荷预测和系统规划运行显得尤为重要。

电力系统负荷预测包括最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测。最大负荷功率预测对于确定电力系统发电设备及输变电设备的容量是非常重要的。为了选择适当的机组类型和合理的电源结构以及确定燃料计划等，还必须预测负荷及电量。负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值、抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据支持。

负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据，建立科学有效的预测模型，采用有效的算法，以历史数据为基础，进行大量试验性研究，总结经验，不断修正模型和算法，以真正反映负荷变化规律。其基本过程如下：

（1）调查和选择历史负荷数据资料

多方面调查收集资料，包括电力企业内部资料和外部资料，从众多的资料中挑选出有用的一小部分，即把资料浓缩到最小量。挑选资料时的标准要直接、可靠并且是最新的资料。如果资料的收集和选择得不好，会直接影响负荷预测的质量。

（2）历史资料的整理

一般来说，由于预测的质量不会超过所用资料的质量，所以要对所收集的与负荷有关的统计资料进行审核和必要的加工整理，来保证资料的质量，从而为保证预测质量打下基础，即要注意资料的完整无缺，数字准确无误，反映的都是正常状态下的水平，资料中没有异常的“分离项”，还要注意资料的补缺，并对不可靠的资料加以核实调整。

（3）对负荷数据的预处理

在经过初步整理之后，还要对所用资料进行数据分析预处理，即对历史资料中的异常值的平稳化以及缺失数据的补遗，针对异常数据，主要采用水平处理、垂直处理方法。

数据的水平处理即在进行分析数据时，将前后两个时间的负荷数据作为基准，设定待处理数据的最大变动范围，当待处理数据超过这个范围，就视为不良数据，采用平均值的方法平稳其变化；数据的垂直处理即在负荷数据预处理时考虑其24h的小周期，即认为不同日期的同一时刻的负荷应该具有相似性，同时刻的负荷值应维持在一定的范围内，对于超出范围的不良数据修正，为待处理数据的最近几天该时刻的负荷平均值。

（4）建立负荷预测模型

负荷预测模型是统计资料轨迹的概括，预测模型是多种多样的，因此，对于具体资料要选择恰当的预测模型，这是负荷预测过程中至关重要的一步。当由于模型选择不当而造成预测误差过大时，就需要改换模型，必要时，还可同时采用几种数学模型进行运算，以便对比、选择。

在选择适当的预测技术后，建立负荷预测数学模型，进行预测工作。由于从已掌握的发展变化规律，并不能代表将来的变化规律，所以要对影响预测对象的新因素进行分析，对预测模型进行恰当的修正后确定预测值。

电力负荷预测分为经典预测方法和现代预测方法。

一、经典预测方法

（1）趋势外推法

趋势外推法就是根据负荷的变化趋势对未来负荷情况作出预测。电力负荷虽然具有随机性和不确定性，但在一定条件下，仍存在着明显的变化趋势，例如农业用电，在气候条件变化较小的冬季，日用电量相对稳定，表现为较平稳的变化趋势。这种变化趋势可为线性或非线性，周期性或非周期性等等。

（2）时间序列法

时间序列法是一种最为常见的短期负荷预测方法，它是针对整个观测序列呈现出的某种随机过程的特性，去建立和估计产生实际序列的随机过程的模型，然后用这些模型去进行预测。它利用了电力负荷变动的惯性特征和时间上的延续性，通过对历史数据时间序列的分析处理，确定其基本特征和变化规律，预测未来负荷。

时间序列预测方法可分为确定型和随机性两类，确定型时间序列作为模型残差用于估计预测区间的大小。随机型时间序列预测模型可以看作一个线性滤波

器。根据线性滤波器的特性，时间序列可划为自回归(AR)、动平均(MA)、自回归-动平均(ARMA)、累计式自回归-动平均(ARIMA)、传递函数(TF)几类模型，其负荷预测过程一般分为模型识别、模型参数估计、模型检验、负荷预测、精度检验预测值修正5个阶段。

（3）回归分析法

回归分析法就是根据负荷过去的历史资料，建立可以分析的数学模型，对未来的负荷进行预测。利用数理统计中的回归分析方法，通过对变量的观测数据进行分析，确定变量之间的相互关系，从而实现预测。

二、现代负荷预测方法

20世纪80年代后期，一些基于新兴学科理论的现代预测方法逐渐得到了成功应用。这其中主要有灰色数学理论、专家系统方法、神经网络理论、模糊预测理论等。

（1）灰色数学理论

灰色数学理论是把负荷序列看作一真实的系统输出，它是众多影响因子的综合作用结果。这些众多因子的未知性和不确定性，成为系统的灰色特性。灰色系统理论把负荷序列通过生成变换，使其变化为有规律的生成数列再建模，用于负荷预测。

（2）专家系统方法

专家系统方法是对于数据库里存放的过去几年的负荷数据和天气数据等进行细致的分析，汇集有经验的负荷预测人员的知识，提取有关规则。借助专家系统，负荷预测人员能识别预测日所属的类型，考虑天气因素对负荷预测的影响，按照一定的推理进行负荷预测。

（3）神经网络理论

神经网络理论是利用神经网络的学习功能，让计算机学习包含在历史负荷数据中的映射关系，再利用这种映射关系预测未来负荷。由于该方法具有很强的鲁棒性、记忆能力、非线性映射能力以及强大的自学习能力，因此有很大的应用市场，但其缺点是学习收敛速度慢，可能收敛到局部最小点；并且知识表达困难，难以充分利用调度人员经验中存在的模糊知识。

（4）模糊负荷预测

模糊负荷预测是近几年比较热门的研究方向。

模糊控制是在所采用的控制方法上应用了模糊数学理论，使其进行确定性的工作，对一些无法构造数学模型的被控过程进行有效控制。模糊系统不管其是如何进行计算的，从输入输出的角度讲它是一个非线性函数。模糊系统对于任意一个非线性连续函数，就是找出一类隶属函数，一种推理规则，一个解模糊方法，使得设计出的模糊系统能够任意逼近这个非线性函数。

负荷预测是电力系统调度、实时控制、运行计划和发展规划的前提，是一个电网调度部门和规划部门所必须具有的基本信息。随着电力市场的发展，负荷预测的重要性日益显现，已成为实现电力系统管理现代化的重要内容，并且对负荷预测的要求越来越高。提高负荷预测技术水平，有利于计划用电管理，有利于合理安排电网运行方式和机组检修计划，有利于节煤、节油和降低发电成本，有利于制定合理的电网发展规划，有利于提高电力系统的经济效益和社会效益。因此，应该根据实际情况，尽可能采用先进的、便于操作的和相对准确的预测方法。

第三篇：配电网检修计划优化探讨

配电网检修计划优化探讨

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摘 要：新形势下供电企业的运营客观要求检修模式的转变。本文分析了配电网检修计划的制订现状，总结了检修计划优化的模型和求解算法，最后探讨了检修计划优化的开发情况，为在本企业所属配电网内实施检修计划的优化进行了一次有益的技术上的尝试。关键词：配电网，检修计划，可靠性，优化模型

ABSTRACT：The operation mode of power bureau must change under the new conditions.The current status of maintenance schedule optimization is analysed, model and algorithm of maintenance schedule optimization is summarized.In the end, the development is discussed about maintenance schedule optimization.These aspects are the useful technology attempt in our power bureau.KEY WORDS：distribution systems，maintenance schedule，reliability，optimization model引言

电力市场条件下，供电企业的职能和盈利模式等都发生了很大的变化。为了保证供电企业持续稳定的发展、提高经济效益，应更加注重从提高电网运行水平、降低企业成本和提高电力产品质量入手。作为最接近用户的电网终端部分的配电网，设备检修是配电网运行中一项日常的且影响电网运行安全和经济效益的工作内容。

设备维修是电力企业的主要工作之一，包括设备的定期现场评估、检修、修复和更换。电力企业实施检修计划是为了使设备经常保持正常的工作状态。有计划地安排检修能够发现常规试验及外观观察无法发现的内部问题，在问题未扩大到危及系统安全运行前及时消除，避免事故的进一步发展，缩短了设备平均故障间隔期，使得设备隐患能够及时得到发现和处理，减少因设备缺陷的临时检修停电和故障停电的时间和次数。实施检修计划保证了统一的计划停电管理，有利于各个项目停电计划的优化和合并，使检修工作得到充分准备并有序开展，最大限度避免重复停电。设备检修计划安排的好坏至关重要。电力设备的检修与供电可靠性密切相关，设备维修总是伴随着整个系统运行风险的潜在上升。优化的检修计划可以提高供电可靠性、降低网损，直接关系到电网企业和用户的利益，对电力系统、乃至整个社会的安全性和经济性都有着很大的影响。

供电企业所属配电网中设备种类及数量众多，地理结构复杂，电网结构变动频繁，相关的检修项目繁杂。检修计划制定不仅考虑优化设备检修时间、设备检修时最优负荷转移和设备检修协调关系等问题，要考虑不同检修任务之间的互斥性与协调性，考虑电网的安全约束以及检修公司的检修能力，还要这就使得以往人工制定检修计划不仅工作量很大，而且实际上根本无法进行优化。因此，根据国内供电企业所有的配电网检修工作的实际情况，建立一

个兼顾电网安全性和经济性的优化检修计划数学模型，并构建相应的优化系统具有重要的理论价值和现实意义。配电网检修现状

2.1 指导思想

供电局检修计划的编制一般是在省电力公司调度中心所确立的有关电网的运行方式的基础上，根据地区局有关部门提供的技术参数编制而成，它分为月调度检修计划和日调度检修计划。检修计划编制的指导思想主要有：

（1）、保证整个系统及其各个组成部分的安全运行；

（2）、保证整个系统继电保护与自动装置的配合，保证结线的可靠性、灵活性，便于消除事故，缩小事故范围，避免事故扩大；

（3）、尽可能保持对重要用户的安全可靠供电；

（4）、负荷不超过系统内设备允许值；

（5）、使系统内各处供电电压质量符合规定标准；

（6）、使地区系统在最经济的方式下运行。

在上述编制原则的思想指导下，加强地区输、配电设备在停电检修方面的计划性，明确设备停电的管理分工、审批程序，按照国家电力公司“应修必修，修必修好”的精神，保证安全，多供少损，制定地区停电检修管理规定，建立起设备停电检修的正常秩序和减少临时停电的次数，消除事故隐患，提高供电可靠性。

2.2 考虑的因素

检修计划编制人员在安排设备检修计划时，需考虑以下几个因素： 信息来

源:http://

(1)避免重复停电：

①上、下级电网统一检修，下级电网的检修工作配合上级电网的检修安排；②具有同一逻辑间隔的设备同时检修。

(2)尽量减少停电损失，提高供电可靠性：

①尽量将检修工作安排在负荷低谷区，以减少停电负荷；②尽量减少停电时间。

(3)错开互斥设备的检修时间，避免出现电气孤岛。

(4)电网安全校验：进行设备/线路的潮流越限校验和节点电压越限校验。

(5)地理位置约束：考虑检修人员检修路线的合理性，尽量沿地理位置安排检修顺序。

(6)检修资源约束：考虑检修人员和检修设备的能力，进行合理安排;

2.3实施中存在的主要问题

现阶段受多方面的影响，对配电网检修计划优化的研究还没有引起足够的重视，在实际

工作中对检修计划优化的问题考虑的并不是很全面。目前，供电局的检修计划基本上按照传统的检修程序，依靠检修人员的经验人工编制而成。结合本局实际情况和已有的研究成果分析，现有检修计划存在着以下几个主要问题：

（1）人员因素的影响

检修计划编制人员的专业技术能力、工作经验、对工作的责任心及事业心直接关系到计划编制的优劣，人员因素对计划编制有重要的影响，是导致后续相关问题存在的直接原因。

（2）供电可靠性得不到保证

由于是人工编制计划，对设备停电的频率及停电时间的控制不是很精确，导致重复停电；缺乏相关的定量分析，存在线路功率、母线电压越限等问题。

（3）检修及运行经济性得不到保证

由于是人工编制计划，没有系统的优化过程，因此制定的计划只能说是可行计划，而不是优化计划，经济性无法保证。

（4）工作量安排不合理

人工编制计划可行未必合适，导致检修工作量安排不适当，造成检修人员工作有时交叉重复，增大了工作中出错的概率；有时若干天没有工作任务，浪费了人力资源和检修时间，大大影响了供电可靠性。

5）检修工作量大，检修效率低

由于是人工编制检修计划，不仅要考虑目前电网运行方式和设备运行现状，还要充分考虑倒闸操作后系统运行的正确性、可靠性、经济性、灵活性，以及自动化、保护、通讯的配合使用的合理性，这就造成检修计划编制人员工作量很大，工作效率低下。检修计划优化的模型和算法

讨论检修计划的目的就在于建立合适的配电网检修计划优化模型，并通过对多种算法的研究，提出最适合配电网检修计划优化的算法，最后通过编程实现将其应用到实际工作中，一方面将运行人员从大量繁琐的工作中解放出来，另一方面充分保证系统的安全可靠经济运行，最大限度的避免重复停电，减少用户和供电企业的停电损失，以达到系统和社会双赢的效果。

3.1 配电网检修计划的优化模型

用数学语言描述，配电网检修计划问题是一个多目标多约束的优化问题。优化的目标既可以包括经济优化目标又可以包括管理优化目标，而所包含的约束不仅有系统安全运行约束、检修管理约束，还涉及到检修项目之间的协调约束等。

综合起来[6]，检修计划的优化目标包括以下几个方面：

（1）协调各个检修项目的开工时间，尽量减少检修工人的往返时间和费用； 信息来源:http://tede.cn

（2）尽量避免将检修工作安排在非工作时间，以降低检修费用；

（3）合理安排检修工作量尽量避免将检修项目拖延到下一个检修时段；

（4）在满足约束条件的情况下，尽量减少对申报检修时间的调整。

涉及到的约束条件包括以下几个方面：

（1）有功潮流约束：在n-1情况下，保证线路、变压器等设备的安全运行；

（2）节点电压约束：节点电压应在其规定的偏差范围内；

（3）互斥检修约束：避免形成电气孤岛；

（4）检修资源约束：检修工作量应在人力、物力所能满足的范围内。

根据实际项目的需要，国内外专家从不同的侧面建立了适合配电网检修的检修计划优化模型，取得了较为丰富的研究成果。

文献[2]提出了一个实用的、程序化的电网检修计划制定方法。该方法根据成本——效益分析原理，首先定义了一个检修迫切性指标，通过该指标的计算可以对影响检修过程的各种因素进行定量的综合分析，然后按照检修迫切性指标对所有检修项目进行排序，从而确定某一时段内要安排的检修项目。该方法不仅考虑传统方法中的各种因素而且还从经济性的角度对检修项目实施了定量的计算，实现了检修计划制定工作的程序化。信息来

源:http://

文献[9]针对国内配电网的实际情况，对检修计划优化模型进行了改进，但其强调的是通过优化设备的检修时间以降低电网企业的售电损失和检修费用，而忽略了如何提高系统可靠性、降低网损以及对检修任务进行协调的问题。

文献[10]认为配电网检修计划优化问题实际上是检修时负荷转移路径优化问题。协调检修优化问题和检修时间优化问题的综合，通过求解转移路径优化问题得到每个检修任务的负荷转移方案，并将此作为协调检修优化问题的输入条件继而得到检修任务之间的约束关系，最后通过求解检修时间优化问题得到售电损失和检修成本最小的优化计划。但该文在求解负荷转移路径优化问题时，采用的是典型负荷，并将该问题作为与设备检修时间无关的独立问题进行优化，这显然不够精确。

由于文献[10]所提出的协调检修优化问题要是为了得到检修任务之间的约束关系，而不恰当的约束关系必然会导致停电负荷的增加。因此为突出主要问题，文献[5]从配电网设备检修计划编制的实际情况出发，建立了考虑多种约束条件的负荷转移路径和设备检修时间联合优化模型。该模型以设备检修时间优化为主问题，以负荷转移路径优化为子问题，通过主问题和子问题的反复优化迭代，最终获得供电企业售电损失最小的检修计划以及停电负荷、开关操作次数和系统网损最小的负荷转移方案。

文献[11]认为配电网检修负荷转移路径的优化选择是一个以开关状态为变量的多目标多约束非线性组合优化问题，该文将基于启发本文从配电网日检修计划编制的实际需要出发，建立了综合考虑优化时间和优化效果两个因素条件下的以提高配电网经济性为目标的配电网检修负荷转移路径的优化模型。

3.2 配电网检修计划模型求解算法

文献[5]针对所建立的模型的具体特点，采用免疫禁忌混合算法对主问题进行求解，采用改进的待恢复树切割算法对子问题进行求解。针对基本待恢复切割算法需要对联络开关进行全排列，以穷举的方式获取最优解的不足，通过应用优先选择备用容量较大的联络开关启发规则以及在恢复树切割过程中引入网损比较环节，在保证解的质量的同时有效地降低了恢

复树的切割次数，提高了计算速度。

文献[11]并针对该模型的求解，提出了一种改进的遗传算法。该算法以遗传算法为主优化算法获取最优的联络开关组合，以启发式算法为辅助算法获取对应于某种联络开关组合下的分段开关组合，避免了简单遗传算法在求解过程中产生大量不可行解的弊端。最后通过算例分析验证了本文所提出的模型和算法的正确性。检修计划优化系统的开发

信息来自:输配电设备网

文献[12]配电网检修计划仿真系统采用公共信息模型对配电网进行建模，通过图形化的操作界面，自动维护配电网的拓扑关系。在检修专工制定检修计划时，通过对设备检修方式的模拟，系统将根据模拟后的网络结构进行潮流计算，对网络进行动态着色，并突出显示越限设备，以辅助检修专工进行相应调整。现场运行结果表明，配电网检修计划仿真系统具有良好的可操作性和实用性。

文献[1]分析了我国供电企业生产管理中配电设备缺陷管理过程，归纳出缺陷管理数据流。在此基础上，应用数据库规范化设计的方法建立了设备检修系统ER（实体联系）模型、设计了数据库的表结构，量化了检修排序问题应考虑的因素首先提出了优化排序模型，并采用遗传算法求解该模型。提出了采用Grefenstette编码方法编码保证求解检修问题的遗传操作在可行解空间进行，编制了配电变压器热点温度和绝缘寿命损失的计算程序，以可视化的图形界面显示配电变压器寿命损失和剩余寿命的统计结果，采用客户机/服务器技术为贵阳市北供电局息烽分局配电自动化管理系统开发了配电设备检修管理系统。文献[13]结合实际电力调度计划工作中检修计划的制定原则和需考虑的各种因素，提出了适合配电网检修计划优化的数学模型。采用加权系数法，使用VB语言进行程序设计，,编制了相应的应用软件，并已在辽阳县小北河变电所运行。结论

配电网设备检修是电力系统运行中一项十分重要的内容，科学、合理、实用的检修计划有利于提高电力系统运行的可靠性，能够提高企业的现代化管理水平和效益。本文分析了检修计划的制定原则和所要考虑的各种因素，总结了目前已有的配电网检修优化模型及其解算方法，为在供电局所属配电网内实施检修计划优化做了有益的尝试。

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信息来自:

[13] 刘娜，朴在林，赵斌．农村配电网检修计划优化方法的研究及系统设计[J]．东北电力技术，2006，2：38-40．

第四篇：配电网停电计划优化分析

配电网停电计划优化分析

1、背景

配电网停电计划的管理是供电企业的一项重要业务，关系到电网的安全可靠运行以及供电企业的经济效益和社会效益。随着电网规模的不断扩大，设备数量增多，用电负荷也发生了快速增长，停电计划管理的复杂度越来越高，同时用户对供电可靠性和供电质量的要求也越来越高，从而对停电计划管理水平提出了更高的要求。

在配电网停电计划流程管理方面，目前存在着任务复杂、临时性强、计划性弱等特点，由于分支线在调度管辖范围属于较薄弱的环节，分支线的设备变更、运行状态、检修管理、抢修管理主要由所属运维班组自行控制，流程和管理不规范。实现“统一指挥、协调运作、规范标准、安全高效”的停电计划流程管理能够有效提高线路供电可靠性。

在配电网停电计划优化排程方面，国内一些专家学者提出了不少解决方案，但基本上处于两个极端位置，要么相对简单，仅从停电计划影响设备的重叠范围进行计划的简单拟合，或从计划开工时间入手进行简单的时间排序，导致计划优化排程的结果不佳，可用性不强；要么考虑的太复杂，从影响停电计划拟定的各种要素入手，或从计划安排的各种合理性入手进行计划排程，而忽视了现有数据和外围系统的实际情况，以及系统的计算机实现难度，从而导致系统开发实现难度大，系统实用性不强。迫切需要从国内供电企业配电网停电计划工作的实际情况出发，考虑影响停电计划优化及排程的各种因素，结合现有外围系统的建设情况以及数据情况，建立更加实用、可行的停电计划优化排程模型，并且在计算机实现方面易于编程实现，具有较高的理论价值和现实意义。

2、现状分析

停电计划管理的业务流程比较复杂，从停电计划的拟定到实施，需要考虑的 1 / 13

因素众多，如：停电计划的影响范围、停电计划实施的安全性、停电计划对供电可靠性的影响，以及班组及施工队伍的物资和人员的工作量安排等。目前电力公司大多已经在生产管理系统（PMS）中建立了停电计划流程管理模块，停电计划业务处理流程图

/ 13

但停电计划编制工作主要还是通过人工编制、开会讨论等方式进行，对设备停电的频率及停电时间的控制不是很精确，导致重复停电或者停电时户数超标等问题，可靠性得不到保证；同时缺乏及时有效的信息支持和安全分析工具，导致对同杆架设和交叉跨越的线路是否遗漏了陪停计划、制定的停电计划中是否影响了重要用户和双电源用户、停电范围和停电时间是否与保电任务发生冲突等问题不能及时掌握，需要多次开会讨论甚至到现场进行确认，反复修改已制定的停电计划，工作量繁重，效率低下。

同时，停电计划安排涉及多个业务部门的协同工作，一份编排合理、考虑周全、安排有序的生产计划对安全生产工作至关重要。目前电力企业的停电计划安排主要以人工为主，相关人员的专业技术能力、工作经验、对工作的责任心直接关系到停电计划的优劣，会造成工作量安排不适当，工作出错几率大，人力资源浪费等情况。要保证计划安排的合理性和科学性，需要大量的有效信息的支持，目前难以对这方面的信息进行整合和集成，以至于难以实现停电计划优化安排、难以减少停电次数和停电时间。综上配电网停电计划管理水平的提升从管理流程和停电排程两方面进行优化。

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3、管理流程优化

配电网停电计划管理要掌握工作主动性，一方面做好问题分析工作，找出规律，在下一步工作中积极采取对策，做好控制。另一方面要通过制度做好具体停电计划管理的管控工作。

1、优化管理流程，坚持年、季度、月、周、日工作计划规范管理

（1）停电计划可在每年年末前（11月或12月前）由各单位根据城网、大修、技改计划预安排下一停电计划，由配电运检室统一汇总审核，于每年年初可行文下达。

（2）季度停电计划可由各单位根据工程进展和物资到位等情况结合计划按照季节特点在每季度最后一月的规定时间前编制并报运检室技术组详细下季度停电计划，经季度计划会平衡后以会议纪要形式下达。

（3）月度停电计划可参照季度停电计划，各单位结合下个月实际情况及上级安排的一些检修工作要求在每月下旬编制并报运检室技术组详细下月停电计划，然后经由生产、营销、调度等部门共同参与的月度计划会议平衡后，行文下达。（4）周停电计划是在月度计划的基础上，将月度计划具体分解、布置最终的执行计划，由运检班组在PMS生产管理系统内编制经生产主管部门审核后发布。通过实施年、季度、月、周工作计划组合管理，能够有效避免非计划停电和重复停电，达成较高的供电可靠性水平。

2、优化管理流程规范，规范停电计划审批发布流程

主要是根据“三集五大”战略管理体系将停役申请、新设备投运申请、配网设备异动、停电信息通知单结合审批流转的做法，实现停电计划规范化、流程化能够具有很高的可控性。

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运行班组技术组调度营销编制计划停役申请审核通过审核不通过新役设备投运申请审核通过审核不通过下达命令设备异动情况审核通过审核不通过通过通过下达调度计划停电信息通知单审核通过社会公布不通过PMS周计划编制审核通过发送95598中心不通过现场工作后回填送电信息发送95598中心终结

/ 13 节点说明：

（1）运行班组停电前10天同时发起发起停役申请，新设备投运申请、设备异动流程。

（2）技术组在收到申请后一天内结合月计划进行审核。

（3）调度部门在收到申请后一天内结合月计划进行审核，通过后下达调度计划。

（4）运行班组根据调度计划编制停电信息通知单，发技术组审核。（5）技术组审核停电范围和停电区域等内容后，通过营销部进行社会公布。

4、停电计划排程优化

通过对拟定的停电计划进行安全分析检查，在计划执行前及时进行安全预警，减少安全隐患；通过对停电计划进行捏合分析，进行合理进行排程，使得制定的停电计划更加安全、可靠、合理，减少用户的停电次数，提高供电可靠性。通过对停电计划进行排程分析，对调度、工区、施工单位工作量进行均衡分配，给出一个科学合理的停电时间安排方案。

/ 13

图例：停电计划优化排程系统功能架构

停电计划优化排程模型的建立主要从以下几方面进行考虑：

1、安全分析错漏检查

2、优化捏合

3、智能排程。

具体实现过程包括以下几个方面。

4.1停电计划安全分析检查

1.陪停分析

根据电网设备拓扑模型，检查停电范围里的设备，分析停电范围里的杆塔与其他线路是否存在同杆架设的情况，或导线段与其他线路是否存在交叉跨越的情况，如果存在同杆架设或交叉跨越的线路且又没有该线路的相关停电计划，则给出提醒，防止错漏，涉及的线路、设备应纳入停电计划影响范围中。2.保电冲突检查

工作人员再进行保电冲突检查的过程中首先要获取保电任务信息，目前一共 有两种方法，一种是从营销系统获取当前保电任务信息，一种是手工添加保电任务信息。保电冲突的目的是发现停电计划影响的用户中是否有保电用户，如果涉及保电用户再检查停电计划的执行时间与其保电期限是否有重叠，如有则保电和停电发生冲突，应将冲突的实际情况向有关部门反映，有关部门根据保电期限对停电计划的执行时间作出修改。3.双电源冲突检查

双电源检查工作的目的是为了保证在停电的情况下备用电源能够继续使用，从生产管理系统获取当前所有双电源用户信息，或手工添加双电源用户信息。检查停电计划的影响用户中，是否存在双电源用户的情况，如果有则给出提醒，提前做好预防措施，防止双电源同时失电情况发生。4.重要用户冲突检查

为避免配电网停电给重要用户造成重大经济损失，在停电计划中要对重要用户进行冲突检查。从营销系统获取当前所有重要用户信息，或手工添加重要用户信息。检查停电计划的影响用户中，是否存在重要用户的情况，如果有则给出提

/ 13

醒。

5.重复停电检查

重复停电检查是为了空值停电计划中影响用户被停电的数。设置规定时间内用户的允许停电次数，检查停电计划中影响的用户在规定时间内已经被停电的次数是否超过设置的允许停电次数，如超出，则给出提醒。6.可靠性检查

设置单个停电计划允许的最大停电时户数以及最大停电时间，检查停电计划的停电时户数是否超过设置值、停电时间是否超过设定值，如超出则给出提醒，修改停电计划执行时间。

4.2停电计划捏合

配网停电计划的捏合不是简单的对停电计划的不同部分进行联合，而是对停电范围内重叠的设备的停电计划进行捏合，在电网建设过程中，为了满足不同条件下的用电需求，会设置相同的设施，在配网停电中对这些相同的设施进行单独的停电，会加大执行配网停电计划的工作量，为了减少工作量就需要对这些设备进行整合处理。

检查所有停电计划，将停电范围有重叠设备的停电计划捏合在一起，捏合后的停电计划只是建立捆绑关系而并不是合并成一个计划，在排程的时候放在一起考虑。通过递归分析，如果停电计划已经是经过捏合后的，则取这一组计划的停电范围的并集，直到没有任何可捏合的情况时则结束

4.3停电计划排程

停电计划排程的目的是对当前所有停电计划安排最科学合理的工作时间，其中经过捏合的一组停电计划自动安排在同一天，排程时考虑因素有：

（1）在停电计划排程中，经过捏合的一组配电网配电网停电计划，要安排在同一天

（2）时间：在排程时首先尽量保留原有工作时间，同时考虑到不与保电任务冲突；

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（3）工作日和非工作日、调度的每天最大工作量以及施工单位的每天最大工作量。、当天调度的工作量不越限、当天施工单位的工作量不越限，在满足这些条件的情况下，尽量平均安排班组的工作量。

配网班组信息停电计划信息保供电捏合等信息数据来源数据预处理数据融合由不同数据形成配网停电计划排程优化信息针对目标及约束条件进行规化计算利用相关分析模型进行科学排程目标优化模型决策规则集成相关形成规则进行应用形成科学排程体系进行实际应用 / 13

优化目标：

1、协调电网中相关联设备及系统和用户停电时间的配合，尽量减少重复停电。

2、合理安排设备故障处理、检修等工作量，避免出现工作量过大、过小而引起的设备无法故障处理、检修和人力资源浪费的情况。

3、在满足约束条件的情况下，尽量减少对申报项目的调整

4、合理安排设备故障处理、检修的时间，以期达到所影响的负荷最小，从而减少因设备停电造成的停电损失。

（1）利用目标优化数学模型在约束条件的限制，求解最优停电计划排程 目标函数

i：班组数量

j:月度停电中当月的工作天数 Pij：当天班组需执行的停电计划数 P ：当月所有班组需执行的平均停电计划数

约束条件为：将停电计划均匀分配到每个工作日，使得班组的每日工作量不会出现多少不均的情况，即式中（Pij-P）的平方和最小。

目标结果为：班组在工作日中的工作数量合理、平均安排，避免出现某几天任务非常多，某几天没有任务的情况。

（2）利用目标优化数学模型在约束条件的限制，求解最优停电计划时间，使企业售电损失达到最小化，提供供电可靠性。相关指标：

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用户平均停电时间 = 供电可靠率 =

在进行停电计划排程时，可通过上下级设备停电停电时间的配合，避免重复停电和不必要的停电以减少停电次数；通过选择合适的负荷转移路径尽量将收到停电影响的负荷转移到其他线路以减少停电负荷；当停电负荷不能完全转移时，在不同的停电时间会对供电企业造成的损失差异较大，可通过优化设备的停电时间以降低售电损失。

目标函数

p：平均电价 N：停电设备总数 T：停电时段总数

Uit ：第t时段第i个停电设备的状况，取0时表示设备正常运行，取1时表示设备停电

Xi0和Xi：第i个设备的申报停电时间和执行停电时间 C：对申报停电计划每调整一个时段所造成的额外费用 λ：权重系数

Pit：第t时间段第i个设备停电所额外造成的停电负荷。由于不同设备的停电可造成同一个负荷点停电，因此在计算停电负荷时要避免这部分负荷重复计算。

约束条件： 1）同时停电约束

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在一个系统中，一次停电的问题要全面解决，不能发生重复停电问题，因此一些设备必须同时停电，在当月所有停电计划中，凡使用同一条线路相同节点停电，都认为是重复停电，在停电计划编排时，将重复停电计划安排在相同时间段内，即在次停电计划执行中，只允许停电一次。

Xi = Xj

式中Xi和Xj代表第i个设备和第j个设备的开始停电时间

2）互斥停电约束

在编排停电计划中，有些设备不能同时停电，例如互为备用的设备，因此不能将其安排在相同时间段内停电

Xj > Xi + Di-1 式中Di表示第i个设备的持续故障处理时间 3）资源约束

资源是指停电计划中运维班组、施工单位、检修人员等人员数量、技术能力、设备能力等。由于资源有限，同时进行停电施工检修、抢修的数量有限。

∑Uit < Mt 式中 i为所有设备集合中第i个设备，Mt为第t时间段可以同时停电进行故障处理的设备总数

4）停电计划中设备故障处理要持续进行

在停电计划中，某个设备停电以后，应保证故障一次性处理完，所以要保证停电计划设备故障处理的持续性

0, t=1,2……Xi-1

Uit= 1,t=Xi,Xi+1,…..Xi+Di-1

0,t=Xi+Di,…….T

5）不可更改的停电约束 不可更改的停电约束包括： 上级调度部门制定的停电计划 上月延续至本月的停电 重大事故停电等

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这类停电的起始时间可认为是确定的，与之存在的同时停电设备时间也不能更改，不能参加停电时间的编排 Xi=FTi 式中FTi为上级调度制定的停电时间

输入条件：造成负荷点停电的设备信息和相应的负荷点信息、各节点负荷预测信息、停电故障处理的班组施工队伍信息、各个设备最早开始和最迟开始故障处理时间，以及设备间的协调停电约束关系。目标结果：

满足约束条件的前提下，通过合理调整设备停电时间，一方面减少对原始停电申报计划的修改，另一方面最大限度的降低供电企业的售电损失。

四、总结

配电网停电计划优化是电力系统运行中一项十分重要的内容，科学、合理、高效的停电计划有利于提高电力系统运行的安全性、经济性和可靠性，能够提高企业的现代化管理水平和效益。需要综合分析配电网停电计划的制定原则和各种制约因素，提出了配电网停电计划优化模型及其计算机算法，为供电公司实施停电计划优化排程工作做出有益的尝试。

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第五篇：基于配电网规划提升配网可靠性

基于配电网规划提升配网可靠性

摘 要：配电网在电网安全高效运行过程中发挥着极为重要的作用，配电网是电网的核心部分，配电网的运行将对居民用电安全以及可靠性产生极为重要的影响。电网中需要积极对配电网进行规划改造，提升配电网质量，优化配电网规划，使配电网的功能效力得到充分发挥，满足生产生活用电需要。本文基于配电网规划对配网可靠性提升策略进行分析。

关键词：配电网；规划；配网；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.148

电网系统中，配电网是极为重要的组成部分，配电网的运行效果会对居民生产生活用电产生直接影响，并且关系到整个电网系统的供电安全。为此要科学的对配电网进行规划改造。配电网涉及架空线路、电缆、杆塔、隔离开关以及配电变压器以及相关设施，将电源提供给配电网以及用电负荷，满足居民用电需要。配网规划改造对提高供电配网可靠性的意义

对配电网的结构、配电网控制措施进行优化完善，使配电网更加安全、可靠，依据负荷增长以及分布等，建立电源站点，对供电不足的问题得到妥善的处理，使配网负荷增长需要得到满足。完善电网结构，减少电网损耗，使配电供电更加安全可靠，提高供电质量，保证城乡居民生活以及社会经济发展需要得到满足。强化中压配电网的建设，优化配电网结构，使配网供电半径得到缩短[1]，使配网线路的网络比例、分段比例得到提升，使负荷转供能力得到提升，让设备能够更好的抵御自然灾害，避免受到外力破坏，积极强化配电设备的技术改造。在配电网规划改造时，供电能力、网损、供电可靠性等都与经济效益密切相关。降低网损能够减少成本消耗，实现节电效益，供电能力强化能够增加售电量，使售电收入得到增加，使供电更加可靠，延长年供电时间，使电能质量得到提升，与电压合格率需要相满足，实现理想的经济效益。影响配电网供电可靠性的因素

配电网供电的可靠性会受到很多因素的影响，比如周边环境、配网结果、配电网自身的自动化水平等会对供电的可靠性以及事故处理效果产生影响。配网运行时，若管理不足，配网中电源容量不足或设备能力不强[2]，供电的安全以及可靠性也会受到影响。此外配电网设备规划制造时的不足也会对配网设备的使用能力产生影响，进而导致供电可靠性受到影响。管理人员技术水平不强，技术能力较差，使得潜在问题无法被及时的发现，问题扩大化严重，影响供电可靠性。配网电路会受到人为以及自然灾害等因素的影响，进而出现线路故障，使得电能输送受到限制，导致用电用户无法正常生产生活。配电网规划改造的原则

电网中的核心内容就是配网，供电系统安全会受到配网安全、可靠性的影响。在规划改造配电网时，需要结合可靠性的关键参数，对样本进行规划，使改造水平得到提高。在配电网规划改造时，需要分段设计，传统设计配电网过程中，为减少时间，缩短成本，需要对整个系统进行规划，这种方法虽然能够使配电网运行效率得到保障，但是若配电网出现问题，检修的时间会延长，导致供电系统长时间故障[3]，供电系统的稳定性必然会受到影响。所以在规划配电网时，要分段设计，使供电系统更加稳定、可靠。此外在配电网规划改造时，还需要遵循技术改造的原则。随着电网系统的发展，配电网技术也不断换代，先进的配电网技术能够使供电线路更加稳定，依据先进技术对配电网中的故障进行提前诊断，并及时采取有效的措施进行处理，使供电系统更加可靠。规划配电网提高配网可靠性的策略

4.1 提高配网可靠性的策略

规划改造配电网时，为使其更加可靠，需要采取有效的策略，使配电网更加可靠的进行供电。

首先，需要结合实际情况对配网进行改造，在规划改造时需要明确标准样本。由于配电网覆盖比较广，在规划配电网时，若改造标准不统一，配电网规划改造的实际应用会陷入困境。

其次，在改造配电网时，要与用电负荷中心靠近，使线路距离减少，通过负荷增长变化对配电架空线路的导线截面增大。

最后，对配电网进行规划时，需要努力提高电力设备质量，对于能耗高、经常使用的电力设备需要及时的更换。同时优化配电网的技术支撑，对于先进的计算机信息技术，能够使配电网规划改造得到技术保障，利用信息系统的汇总以及数据分析等，科学展示配网规划模型，从而使配电网被人们观摩，及时发现规划中存在的不足。配电网规划改造时，为提高配电网可靠性，还需要利用满足实际的开关等设备元件。配电网故障是必然存在的，为提高配电网规划改造水平，需要进行隔离保护，通过真空隔离的方法防止故障扩散[4]，使配电网损失降到最低。

4.2 配网可靠性实践方法

配电网运行过程中，为使配电网供电更加可靠，需要结合配电网规划方向，使用科学的方法，通过实践探索提高供电可靠性。规划配电网时，需要科学的统筹分析，依据不同地区配电网络，使用不同的规划设计方案，依据供电区域运动特点，使用差异化的配?W方法，提高供电可靠性。对于无功补偿的配网，在规划时需要使配电网络的平衡分布，使配电网运行质量得到提升。同时，强化供电线路的巡视工作，有效检修供电线路，将供电线路中的问题及时发现，并采取有效的措施进行处理。对于老化的设备线路，需要依据其使用年限科学更新。如果是地势崎岖的露天场所，还需要进行供电线路的隔离保护，并对供电模式进行优化，顺利实现智能化、自动化的配电网。结束语

电网中，配电网是规模最大的内容，也是电力系统供电能力、可靠性的重要标准体现。由于故障问题配电网会出现停电，使得供电可靠性受到影响。所以需要科学的管理配电网，优化配网规划，使供电更加可靠，提高电网的稳定性，与经济发展需要相适应。

参考文献：

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