[發明專利]一種針對電網大規模經濟調度問題的粒計算方法

有效

• 申請號: 201711015397.1
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107657392B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 李學平;郭東成;方亮星
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

1.一種針對電網大規模經濟調度問題的粒計算方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1，建立經濟調度模型，包括其目標函數和約束條件；

步驟2，將電網進行分層粒化；

根據分層商空間方法，把電力網絡進行粒化，收集若干性質相似的細粒子，形成粗粒子作為等效機組，或者收集一些粗粒子以形成較粗的粒子作為等效機組；所有的粗粒子被分成多個層構成一個分層商空間；粗粒子由上層逐層細化為細粒子，每層計算完后能得出他們的輸出功率并且分別傳遞給他們相應的細粒子作為下一層的負荷需求，最后一層的細粒子的結果就是經濟調度的結果；

步驟3，參數的等效；

步驟4，粒度的劃分；

步驟5，約束條件的處理；

步驟6，采用粒計算方法優化網絡潮流。

2.根據權利要求1所述的一種針對電網大規模經濟調度問題的粒計算方法，其特征在于，步驟1中，建立經濟調度模型的具體過程如下：

步驟1-1，建立目標函數

在滿足約束條件的情況下，以發電機的總發電成本最低為目標函數，其數學表達式具體如下：

式中P_G，i是第i臺發電機的輸出功率；a_i，b_i，c_i是發電機組i的費用系數；N是全部發電機的數量；

步驟1-2，設置模型的約束條件，約束條件包括系統功率平衡約束、常規機組出力上下限約束；

具體約束條件為：

1)系統功率平衡約束

式中P_D總的負荷需求；P_Loss是線路損耗；

忽略線路損耗，公式(2)修改為：

2)常規機組出力上下限

式中是發電機i的最小和最大的輸出功率。

3.根據權利要求1所述的一種針對電網大規模經濟調度問題的粒計算方法，其特征在于，所述步驟3的具體過程如下：

步驟3-1，等效參數計算

在經濟調度模型中，費用系數a_i、b_i、c_i最小輸出功率最大輸出功率需要計算，在粒計算中，他們被等效參數替代；

在第j個粒子中假設機組號是m，其等效原理為：

(5)式中，是第j個粒子的等效成本系數；(6)式中P_G，j是第j個粒子的輸出功率；

等效參數計算如下：

式中，P_j^eqmin，P_j^eqmax是第j個粒子的等效最小和等效最大輸出功率；

步驟3-2，初始化過程

P_G，i的初始化對粒度計算方法是關鍵，因為它決定了等效參數；初始輸出功率越接近就越接近最優值，就會表現出更好的結果；有三步對P_G，i進行初始化：

第一步，初始化每個機組的輸出功率

P″_G，i＝σP′_G，i (14)

P′_G，i是機組i的平均輸出功率；σ是負荷水平系數；P″_G，i是機組i的輸出功率；

該過程使各機組的輸出功率接近平均功率，滿足功率平衡約束；

第二步，正向遷移

λ′_i＝2a_iP″_G，i+b_i (15)

P_D′＝αP_D (16)

λ′_i是第i個機組的微增率；α是一個正數；P_D′是負荷補償；P″′_G，i是第i個機組遷移后的輸出功率；

上述過程使機組具有更小的λ′_i，得到相對較大的正偏差量；

第三步，負向遷移

(18)式中，是第i個機組的初始化輸出功率；

這個過程使機組具有更大的λ′_i和得到一個相對較大的負偏差量；根據增量原理，第二步和第三步能夠保證輸出功率接近最優解；

第四步，平衡約束

上述偏移調整導致不平等的功率約束，約束處理過程來修正

步驟3-3，粒度計算模型

等價后，粒度計算的成本函數公式如下：

(19)式中，M是主粒子的亞粒子數量；

粒計算的功率平衡約束修正如下：

(20)式中，P_GD主粒子的輸出功率，是下一層亞粒子的負荷需求；

粒子的功率約束如下：

P_j^eqmin≤P_G，j≤P_j^eqmax (21)

在粒度計算方法中，一個粒子被認為是一個等效的機組；帶有一個機組的粒子M＝1叫做細粒子；細粒子的等效參數等于它所包含的機組的參數；帶有不止一個機組的粒子M＞1稱為粗粒子。