[發明專利]基于全局優化的配電網調度系統目標建模方法

在審

• 申請號: 201310395930.7
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103455854A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 沈浩東;陳楷;趙浚婧;劉婭琳;杜紅衛;韓韜;魯文;吳琳;薩其日娜
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院;江蘇省電力公司南京供電公司;江蘇省電力公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

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技術領域

本發明涉及一種基于全局優化的配電網調度系統目標建模方法。

背景技術

全局最優化問題廣泛見于經濟模型，金融，網絡交通，數據庫，集成電路設計，圖象處理，化學工程設計及控制，分子生物學，環境工程學等等。因為存在多個不同于全局最優解的局部最優解，而傳統的非線性規劃方法都只能求其局部最優解，所以不能順利地應用于求解全局最優化問題。在過去的幾十年里，由于全局最優化在許多領域的重要應用，其理論和方法已經得到了很大的發展。這些方法主要包括確定性方法和隨機方法。

實踐中，人們經常遇到一類含有多個目標的建模規劃問題。目標建模方法在實踐中的應用十分廣泛，它的重要特點是對各個目標分級加權與逐漸優化，這符合人們處理問題要分別輕重緩急，保證重點的思考方式。

發明內容

發明目的：根據研究的配電網調度系統全局目標涉及的指標，以及各指標之間存在的關系，建立配電網調度系統全局優化目標層次結構圖，并對配電網調度系統全局優化目標進行建模。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

基于全局優化的配電網調度系統目標建模方法，其特征在于：根據配電網調度系統的評估與優化需要計算的指標以及各指標之間存在的關系，建立配電網調度系統全局優化目標模型，形成全局優化目標層次結構圖；利用層次分析法計算全局優化目標各層指標的權重，依托配網調度系統的系統運行數據和歷史數據計算全局優化各指標的指標值，按照各指標最優值的情況，將指標分為極大型指標、極小型指標和固定型指標3類，按照3類指標不同的評分標準，給各指標值進行評分，最后匯總所有指標的權重和評分，計算出全局優化目標總分；該配電網調度系統優化建模方法包括如下步驟：

（1）確定配電網調度系統全局優化目標研究的指標，具體指標包括：1.極大型指標：線路網絡滿足N-1比例、配變網絡滿足N-1比例、重要用戶供電可靠性、電壓合格率、分布式電源發電效率；2.極小型指標：線路設備重載率、配變設備重載率、停電時戶數、供電半徑長度、倒閘操作次數、線路負荷峰谷差值、區域最大負荷峰值、線損；3.?固定型指標：區域平均負載率、區域負載均衡率；

（2）建立四層結構的配電網調度系統全局優化目標指標結構模型：

（2－1）模型的第一層是全局優化總目標；

（2－2）模型的第二層是基于時間維度的目標，分別是長期優化目標(長期是指1季度到1年)、中長期優化目標(中長期是指1月)、短期優化目標(短期是指日前，一般前1-3天)、超短期優化目標(超短期是指當天，一般1-23小時)、實時優化目標(實時是指小于1分鐘)；

（2－3）模型的第三層是全局優化指標的分類總值，所有全局優化指標共分為4類，分別是安全性、可靠性、優質性、經濟性；

（2－4）模型的第四層是全局優化的底層指標，即步驟（1）中提到的指標；?其中線路網絡滿足N-1比例、配變網絡滿足N-1比例、線路設備重載率、配變設備重載率屬于第三層指標中的安全性；重要用戶供電可靠性、停電時戶數、供電半徑長度、倒閘操作次數屬于第三層指標中的可靠性；電壓合格率屬于第三層指標中的優質性；分布式電源發電效率、區域平均負載率、區域負載均衡率、線路負荷峰谷差值、區域最大負荷峰值、線損、供電半徑長度、倒閘操作次數屬于第三層指標中的經濟性；供電半徑長度、倒閘操作次數兩個指標即屬于可靠性又屬于經濟性；

（3）用層次分析法計算全局優化目標指標的權重；

（4）設定指標的評分標準：設定極大型指標、極小型指標和固定型指標3類的評分標準，以設定的各指標期望最優值為基準，根據各指標實際值與期望最優值的差值以及各指標向期望最優值逼近的難易程度建立評分函數；同一類型的指標，評分函數的類型相同，評分函數中的相關參數根據指標的具體情況設定；

（5）計算全局優化目標指標值，依據步驟（4）相關標準評分標準對指標評分；

（6）綜合評分，得出配電網調度系統全局優化總目標。

將全局優化總目標在時間尺度上分解為長期、中長期、短期、超短期、實時5個時間尺度目標，長期指1季度到1年，中長期指1月，短期指日前，超短期指當天，實時指小于1分鐘。

將各時間尺度目標分解到安全、可靠、經濟、優質四大類型上的分解目標。