[發明專利]基于功效系數線性加權法的多目標無功優化方法

有效

• 申請號: 201410571706.3
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104915533B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 金小明;陳皓勇;張聰;李蓉蓉;楊柳;盧斯煜
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;華南理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 李奎書

本發明公開了一種基于功效系數線性加權法的多目標無功優化方法，本發明在多目標無功優化的過程中，不直接對多個目標函數進行加權來構造一個單目標函數進行優化，而是先算出每個目標函數的功效系數，再在此基礎上構造一個衡量各個目標函數功效系數的單目標函數進行優化，避免了各個目標函數在數量級上不一致而導致優化結果不公平的問題，同時能夠直觀地判斷當前各個單目標接近最優值的情況；本發明的優點是：在無功優化過程中綜合考慮了多個目標的最優，為各個目標函數提供了良性、公平的競爭環境；能夠定量地知道各個目標函數接近最優解的情況，在程序實際運行時，只需通過設置各個目標函數對應的權系數便能夠協調對每個目標函數偏愛程度。

技術領域

本發明涉及基于功效系數線性加權法的多目標無功優化方法,屬于電力技術領域。

背景技術

目前，電力系統無功優化是指在滿足系統各種運行限制條件下，通過調節發電機機端電壓、調節有載調壓變壓器分接頭變比以及改變無功補償裝置出力等措施來改變系統的無功潮流分布，從而達到使全網有功損耗最小或者節點電壓偏差最小等優化目標。隨著中國電力系統的不斷發展和電網規模的不斷擴大以及越來越多新能源的接入，電力系統日益復雜，面臨的問題也越來越多，因此，對電力系統無功優化也提出了更高的要求，同時也提出了更多的優化目標?，F在的電力系統無功優化往往構成多目標優化問題，即同時考慮多個優化目標。

多目標優化問題往往不存在絕對的最優解，因為各個目標可能存在著矛盾，所以多目標的問題關鍵在于尋求目標之間的一個平衡點，從而得到一個相對合理的有效解。傳統解決多目標優化問題一般是通過評價函數法將多目標轉化為單目標優化問題，比較常見的類似線性加權法、平方和加權法、理想點法等。

目前用于求解多目標無功優化的方法大多是直接對多個目標進行加權，將多目標優化問題轉化為單目標問題，進而用單目標無功優化的方法進行求解，然而不同目標函數之間往往具有不同的量綱，若直接加權，就很可能得不到合理的結果。近年來，也有不少科研工作者將智能算法用于求解多目標無功優化問題，例如，有方法提出了基于免疫算法的多目標無功優化算法，該方法通過計算抗體的局部和整體親和力來對抗體進行排序，然后按照該順序選擇抗體進行克隆、交叉變異等操作，并反復進行以上操作來求取無功優化的Pareto解集；還有的方法運用改進的多目標粒子群算法求解多目標無功優化，首先構造非支配集，然后通過迭代使非支配解集不斷逼近Pareto最優解集，從而實現多目標優化。然而，但是，上述這些方法都存在著一個較大的缺點：每次計算智能求得一個解，要進行多次計算才能得到一組Pareto解集，從而計算速度過慢，難以實現工程應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠克服上述技術問題的基于功效系數線性加權法的多目標無功優化方法，本發明在涉及多個目標函數優化問題的求解時，能夠方便地通過調節各個目標函數功效系數的加權系數，便能夠得出在此加權系數下多目標無功優化問題的解，通過功效系數的大小判斷當前目標函數值接近最優目標函數值的領域。

本發明在多目標無功優化的過程中，不直接對多個目標函數進行加權來構造一個單目標函數進行優化，而是先算出每個目標函數的功效系數，再在此基礎上構造一個衡量各個目標函數功效系數的單目標函數進行優化，避免了各個目標函數在數量級上不一致而導致優化結果不公平的問題，同時能夠直觀地判斷當前各個單目標接近最優值的情況。

本發明包括以下步驟：

步驟1、設置系統參數，輸入節點和網絡數據；

步驟2、采用PQ分解法進行潮流計算；

步驟3、以網損作為目標函數，以步驟2中的潮流計算的結果作為在原對偶內點法的初始值，采用原對偶內點法分別求取網損的最小值和最大值；

步驟4、以電壓偏差作為目標函數，以步驟2中的潮流計算結果作為原對偶內點法的初始值，采用原對偶內點法分別求取電壓偏差的最小值和最大值；