[發(fā)明專利]一種微電網(wǎng)并行多目標魯棒優(yōu)化調(diào)度集成控制方法

有效

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• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105790266B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 彭春華;孫惠娟
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種微電網(wǎng)并行多目標魯棒優(yōu)化調(diào)度集成控制方法，其特征在于，

所述方法包括基于多核集群的微電網(wǎng)并行多目標魯棒優(yōu)化調(diào)度集成控制機制和基于分子間作用勢的多核種群并行多目標進化尋優(yōu)方法；

所述基于多核集群的微電網(wǎng)并行多目標魯棒優(yōu)化調(diào)度集成控制機制，在通信網(wǎng)絡的支撐下通過配網(wǎng)級、微電網(wǎng)級和單元級三個層次間的協(xié)調(diào)合作，構(gòu)造微電網(wǎng)集散式運行模式；基于多核集群運算環(huán)境，將網(wǎng)內(nèi)各個DG的發(fā)電控制任務和出力約束范圍實時更新任務分配給就地控制器的不同計算內(nèi)核并行處理，而微電網(wǎng)系統(tǒng)運行計劃魯棒多目標尋優(yōu)則分配給中央控制器的多個內(nèi)核進行并行處理，這些過程同時進行，能大幅提高運算效率，同時也減少了將DG本地信息上傳至中央控制器的網(wǎng)絡傳輸；采用任務分散并行處理的方式，由各分散式就地控制器的計算引擎利用本地DG單元的發(fā)電數(shù)學模型，根據(jù)當前運行情況及發(fā)電影響參數(shù)計算出各自DG單元當前的出力可控范圍，并上傳給中央控制器；由中央控制器根據(jù)各DG單元當前出力可調(diào)范圍、系統(tǒng)負荷需求信息以及運行成本模型和污染排放模型，進行多核環(huán)境下的并行魯棒多目標尋優(yōu)，快速得到各DG單元的最優(yōu)出力計劃，形成調(diào)度指令下達給各DG單元的就地控制器進行發(fā)電控制；所述機制有利于快速高效地實現(xiàn)保證電能質(zhì)量并兼顧節(jié)能減排及魯棒性的微電網(wǎng)魯棒多目標優(yōu)化運行目標。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種微電網(wǎng)并行多目標魯棒優(yōu)化調(diào)度集成控制方法，其特征在于，所述基于分子間作用勢的多核種群并行多目標進化尋優(yōu)方法如下：針對常規(guī)群智能進化方法在解決復雜問題時，普遍存在尋優(yōu)深度與尋優(yōu)速度的矛盾，以及種群內(nèi)各個體在進化后期相似度會越來越高而導致進化趨于停滯的現(xiàn)象，將種群中個體看作分子，在個體進化過程中，基于個體間的距離計算個體的分子間作用勢，以確定該個體轉(zhuǎn)移或變異的強度及方向，可防止大量的個體在狹小空間內(nèi)過分聚集而失去多樣性，同時可讓被強力排斥的個體跳出局部最優(yōu)；為了提高計算效率，只考慮近距離個體間排斥作用且忽略勢能阱深度系數(shù)；上述基于分子間作用勢的進化變異操作可用下式表示：

上式中，X_i和X_j分別表示從第G代種群中隨機選取的個體i和個體j，r₀為臨界距離，r_i,j為X_i和X_j間的有效距離，E_i,j為兩個體間的排斥分子間作用勢，X^G為第G代個體，X^G+1為X^G經(jīng)分子進化變異操作后產(chǎn)生的中間個體，F(xiàn)為變異尺度因子；

同時，基于多核集群并行運算環(huán)境將通常的單種群串行進化擴展到多核種群并行進化，在進化過程中采用多核種群并行交叉變異；不同核種群有不同的初始狀態(tài)以及采用不同的進化方法和策略，當核種群內(nèi)部個體隨著進化發(fā)展而趨于相似時，在核種群間個體仍然會長期存在一定差異，這時通過核種群間個體移民以及上述分子間作用勢變異操作以改善個體多樣性，克服尋優(yōu)后期變異失效而導致進化停滯的問題，從而獲得優(yōu)越的深度尋優(yōu)性能；鑒于多核種群進化過程的多樣性較易保持，各核內(nèi)采用小規(guī)模種群進化，同時計算目標函數(shù)值和分子間作用勢則采用并行處理，進一步提高尋優(yōu)整體收斂速度；該方法有效解決群智能進化方法在尋優(yōu)深度和尋優(yōu)速度間的矛盾。