[發明專利]基于模擬退火算法的用戶負荷組合優化方法

有效

• 申請號: 201710049133.1
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106815660B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王穎;程天石;胡杰;徐璐;陶秋岑
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 唐紹焜

本發明提供了一種基于模擬退火算法的用戶負荷組合優化方法，通過分析各個行業用戶負荷的特性，基于電力用戶負荷特性模型，提出了以變壓器負載的峰谷差率和平均負載率綜合最優為優化目標的用戶負荷組合優化模型，并基于模擬退火算法實現了組合優化算法，用于規劃求解較為合理的用戶負荷接入方案。可以在進行配電網規劃和用戶業擴報裝時提供數據支撐，輔助負荷接入的決策，提高變電站的利用率，均衡各變壓器負載率，同時減小峰谷差，從而提高配電網運行的經濟學和可靠性。

技術領域

本發明是基于行業用電特性深度挖掘的用戶報裝容量的飽和度分析，具體來說就是，基于模擬退火算法的用戶負荷組合優化。

背景技術

隨著社會經濟的持續發展，用戶用電需求不斷增長，用戶報裝容量增長迅猛，部分房地產項目、大型商業項目的單個項目報裝容量即達到新建變電站的要求，使得我國新建變電站規模一直處于較高水平。但另一方面，電網容載比仍略高于導則規定要求，變電站利用效率不高，主變容量未能得到充分釋放，部分變電站間隔已開放完畢卻長期處于輕載運行狀態。實際上，許多用戶目前的報裝容量遠超實際負荷，造成變電站供電方案相對較為粗放，變電站出線間隔利用率過低。我們將對實際負荷與報裝容量之間存在的差異進行分析，研究電力負荷的發展趨勢，為未來業擴報裝的合理定容提供指導。

模擬退火算法是基于Monte-Carlo迭代求解策略的一種隨機尋優算法，它是從某一較高初溫出發，伴隨溫度參數的不斷下降,結合概率突跳特性在解空間中隨機尋找目標函數的全局最優解，即在局部最優解能概率性地跳出并最終趨于全局最優，目前已在工程中得到了廣泛應用。模擬退火算法是通過賦予搜索過程一種時變且最終趨于零的概率突跳性，從而可有效避免陷入局部極小并最終趨于全局最優的串行結構的優化算法。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是：

1、電力用戶的負荷隨時間變化的特性具有一定規律，需要有一定的指標來分析不同電力用戶的負荷特性；

2、根據大量用戶近幾年的實際負荷發展狀況分析不同行業的用電趨勢分析行業，為用戶報裝容量提供指導；

3、我們的項目目的是要使得日負荷曲線更加平緩，從而來提高變電站利用率和電網經濟性及穩定性。

技術方案：

基于模擬退火算法的用戶負荷組合優化方法，包括步驟：

步驟1：對日負荷進行處理并進行聚類分析，得到不同用戶類型的日負荷曲線；

步驟2：建立組合優化模型：

MinF＝c₁·Max({f})+c₂·Max({|L₁-L₀|})

其中，c₁和c₂為權重系數，{f}為各變壓器負荷峰谷差率的集合，L₁為各變壓器平均負載率，L₀為變壓器的理想運行負載率，{|L₁-L₀|}為變壓器平均負載率與理想負載率偏差絕對值的集合；

約束條件包括：

(1)容量約束：l_max＜S_max；

(2)最大和最小接入量約束：H_ij表示第i個變壓器與第j個用戶是否有連接，數值為0或1，j表示第j個用戶，m表示用戶總量，h_min和h_max表示變壓器上接入用戶的數量的最小值和最大值；

(3)用戶負荷的可移動性約束：配電網系統中有些重要負荷和大用戶不宜移動，此類用戶設置為不參與優化；在優化過程中，忽略網絡結構的影響及無功損耗；