[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)多目標(biāo)最優(yōu)潮流實現(xiàn)方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210480152.7
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103023018A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉三明;王致杰;趙國棟;程松林;徐悅軒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種節(jié)能減排，實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的電力系統(tǒng)多目標(biāo)最優(yōu)潮流實現(xiàn)方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷發(fā)展，最優(yōu)潮流(Optimal?Power?Flow，簡稱OPF)計算作為一種離線分析工具或一種在線最優(yōu)控制手段正在得到廣泛應(yīng)用。

低碳經(jīng)濟(jì)作為一種新的能源發(fā)展觀成為世界能源生產(chǎn)和發(fā)展的制約因素。在當(dāng)今不斷發(fā)展的電力市場中，人們越來越關(guān)注電力系統(tǒng)的碳排放量。中國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，火力發(fā)電行業(yè)是碳排放量的主體，面對低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式，電力行業(yè)勢必將成為CO₂減排的主力軍。然而，電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和碳排放量是相互矛盾的兩個方面。因此，處理好電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和碳排放量這兩方面的問題是電力系統(tǒng)在電力市場機(jī)制下面臨的一個重要問題。

傳統(tǒng)的最優(yōu)潮流模型一般以單一的經(jīng)濟(jì)性為優(yōu)化目標(biāo)。一般情況下，多目標(biāo)最優(yōu)化問題的有效解（弱有效解）不是唯一的而是一個集合。在工程實際問題中，提供整個有效解集（弱有效解集）的信息或整個有效解集（弱有效解集）的幾乎等距離的近似集的信息對決策者做出好的決策是非常重要的。但傳統(tǒng)的處理多目標(biāo)最優(yōu)化問題的方法是將多目標(biāo)問題通過權(quán)重系數(shù)法轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)形式，然后再進(jìn)行優(yōu)化。這種優(yōu)化本質(zhì)上仍是單目標(biāo)優(yōu)化，每次運(yùn)算只能得到一個Pareto最優(yōu)解，而且即是運(yùn)用一組均勻分布的權(quán)重系數(shù)也不一定能得到Pareto最優(yōu)解集的幾乎等距離的近似集。另外，理論上已經(jīng)證明，基于目標(biāo)權(quán)重分配的多目標(biāo)最優(yōu)潮流方法不能收斂到Pareto最優(yōu)前沿面上的非凸區(qū)域，從而難以在多個相互沖突的目標(biāo)之間進(jìn)行合理的折中與協(xié)調(diào)。因此，要得到多目標(biāo)優(yōu)化Pareto解集或Pareto最優(yōu)解集的幾乎等距離的近似集，就必須用新的多目標(biāo)優(yōu)化算法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決上述問題，提供一種電力系統(tǒng)多目標(biāo)最優(yōu)潮流實現(xiàn)方法，實現(xiàn)在多個相互沖突的目標(biāo)之間進(jìn)行合理的折中與協(xié)調(diào)，得到整個有效解集（弱有效解集）的信息或整個有效解集（弱有效解集）的幾乎等距離的近似集，為電力系統(tǒng)節(jié)能減排及安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供決策支持。本發(fā)明的再一目的是，按所述電力系統(tǒng)多目標(biāo)最優(yōu)潮流實現(xiàn)方法提供一種電力系統(tǒng)多目標(biāo)最優(yōu)潮流實現(xiàn)裝置，實現(xiàn)在多個相互沖突的目標(biāo)之間進(jìn)行合理的折中與協(xié)調(diào)，得到整個有效解集（弱有效解集）的信息或整個有效解集（弱有效解集）的幾乎等距離的近似集。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案。

一種電力系統(tǒng)多目標(biāo)最優(yōu)潮流實現(xiàn)方法，包括以下步驟：（1）根據(jù)指定電網(wǎng)數(shù)據(jù)，計算導(dǎo)納矩陣，構(gòu)造最優(yōu)潮流對應(yīng)的多目標(biāo)規(guī)劃問題；（2）將多目標(biāo)最優(yōu)潮流問題的目標(biāo)函數(shù)歸一化；（3）利用靈敏度分析技術(shù)，建立參數(shù)的自適應(yīng)控制；（4）交替迭代求解各單目標(biāo)優(yōu)化問題；（5）獲得多目標(biāo)最優(yōu)潮流問題的有效解集的近似集。

進(jìn)一步，步驟（1）所述的構(gòu)造的最優(yōu)潮流對應(yīng)的多目標(biāo)規(guī)劃問題為：