[發(fā)明專(zhuān)利]基于功效系數(shù)線性加權(quán)法的多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410571706.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104915533B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金小明;陳皓勇;張聰;李蓉蓉;楊柳;盧斯煜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 李奎書(shū)

1.基于功效系數(shù)線性加權(quán)法的多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，輸入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；

所述步驟1中，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，輸入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，其步驟具體為：

1)設(shè)置所優(yōu)化系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，線路的條數(shù)，變壓器的臺(tái)數(shù)，發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)，無(wú)功補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，迭代收斂精度，中心參數(shù)，以及最大迭代次數(shù)；

2)輸入的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包括PQ節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，PV節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)以及平衡節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，輸入的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線路參數(shù)、接地支路參數(shù)和變壓器參數(shù)；

步驟2、采用PQ分解法進(jìn)行潮流計(jì)算；

步驟3、以網(wǎng)損作為目標(biāo)函數(shù)，以步驟2中的潮流計(jì)算的結(jié)果作為在原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法的初始值，采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法分別求取網(wǎng)損的最小值和最大值；

步驟4、以電壓偏差作為目標(biāo)函數(shù)，以步驟2中的潮流計(jì)算結(jié)果作為原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法的初始值，采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法分別求取電壓偏差的最小值和最大值；

步驟5、構(gòu)造網(wǎng)損和電壓偏差的功效系數(shù)，采用加權(quán)線性組合形成總體的功效系數(shù)，建立多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化模型；

步驟6、以最大化總體功效系數(shù)為無(wú)功優(yōu)化目標(biāo)，采用對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行求解，并通過(guò)設(shè)置不同的加權(quán)系數(shù)，作出網(wǎng)損功效系數(shù)、電壓偏差功效系數(shù)和總體功效系數(shù)隨加權(quán)系數(shù)變化情況的曲線圖，通過(guò)觀察分析三條曲線中功效系數(shù)隨加權(quán)系數(shù)的變化情況來(lái)選擇加權(quán)系數(shù)；

所述步驟5中，構(gòu)造網(wǎng)損和電壓偏差的功效系數(shù)，采用加權(quán)線性組合形成總體的功效系數(shù)，建立多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化模型；其具體步驟如下：

1)構(gòu)造網(wǎng)損和電壓差的功效系數(shù)，設(shè)步驟4和步驟5中優(yōu)化得到的最小網(wǎng)損為Ploss_min，最大網(wǎng)損為Ploss_max，最小電壓偏差為DV_min，最大電壓偏差為DV_max，能夠得到系統(tǒng)網(wǎng)損的功效系數(shù)定義如下：

電壓偏差功效系數(shù)為：

2)采用加權(quán)線性組合形成總體的功效系數(shù)：

3)以單目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化的約束條件作為約束條件，以2)中的功效系數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，能夠得到如下的多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化模型：

maxd

h(x)＝0代表功率平衡約束，代表運(yùn)行約束和安全約束；

其中，ploss為網(wǎng)損；DV為電壓偏差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于功效系數(shù)線性加權(quán)法的多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法，其特征在于：

所述步驟2中，采用PQ分解法進(jìn)行潮流計(jì)算，其具體步驟為：

1)設(shè)置潮流的初始值，采用平啟的方式，即PQ節(jié)點(diǎn)電壓取1，PQ節(jié)點(diǎn)和PV的相角取0；

2)采用支路追加法形成導(dǎo)納矩陣；

3)形成有功迭代部分的Jacobi矩陣，對(duì)應(yīng)的是導(dǎo)納矩陣中除平衡節(jié)點(diǎn)外所有節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛數(shù)部分B_H，并計(jì)算除平衡節(jié)點(diǎn)外所有節(jié)點(diǎn)的有功不平衡量ΔP，得到修正方程采用高斯消去法求解此修正方程，并修正對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的電壓相角；

4)無(wú)功迭代部分，采用的Jacobi矩陣是導(dǎo)納矩陣中PQ節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的虛數(shù)部分B_L，計(jì)算PQ節(jié)點(diǎn)的無(wú)功不平衡量ΔQ，采用的電壓相角是上步已經(jīng)修正過(guò)的值，得到采用高斯消去法求解此修正方程，并修正PQ節(jié)點(diǎn)的電壓幅值；

5)判斷所有節(jié)點(diǎn)中最大功率不平衡量是否滿足收斂精度，滿足則停止迭代，否則返回第3)步。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于功效系數(shù)線性加權(quán)法的多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法，其特征在于：

所述步驟3中，以網(wǎng)損作為目標(biāo)函數(shù)，以步驟2中的潮流計(jì)算的結(jié)果作為原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法的初始值，能夠改善收斂性能與收斂速度，采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法分別求取網(wǎng)損的最小值和最大值，其計(jì)算過(guò)程為：

在計(jì)算網(wǎng)損的最小值時(shí)，首先，設(shè)定好迭代計(jì)算的初始值，原變量的取值采用潮流計(jì)算的結(jié)果，對(duì)偶變量的取值只需要滿足KKT條件的要求，并設(shè)置阻尼因子，阻尼因子位于0和1之間，取0.1，其次，計(jì)算海森矩陣和雅可比矩陣，最后，求解修正方程，分解修正原變量和對(duì)偶變量，判斷對(duì)偶間隙和最大功效不平衡量是否滿足收斂條件，若滿足則停止計(jì)算，否則，繼續(xù)迭代；

計(jì)算網(wǎng)損的最大值時(shí)，只需要在目標(biāo)函數(shù)前加負(fù)號(hào)，其余步驟與計(jì)算網(wǎng)損最小值的步驟一致。