[發明專利]一種電力系統多目標粒子群優化調度方法

在審

• 申請號: 201910091143.0
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109670655A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 李整;秦金磊
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 梁艷

1.一種電力系統多目標粒子群優化調度方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，確定EED問題，其最終目標是對機組出力進行最優組合，在滿足電力系統中總的負荷需求和必要約束條件下，使煤耗量和排放量同時達到最優；

S2，利用多目標粒子群優化方法求解S1中確定的EED問題，求解過程中，按照如下步驟確定全局極值：

S201，對各粒子的稀疏距離和sigma值分別進行計算；

S202，選取n個與當前粒子的sigma值距離最小的非劣解，n≥2；

S203，從S202選取的非劣解中選取一個稀疏距離較大的作為當前粒子的全局極值，若n個非劣解的稀疏距離相同，則任選一個作為當前粒子的全局極值。

2.根據權利要求1所述的電力系統多目標粒子群優化調度方法，其特征在于，S1中，所述EED問題的數學模型，包括機組運行的燃煤消耗關系和機組運行的污染排放關系，以及約束條件；

所述機組運行的燃煤消耗關系如下式所示：

其中，F表示T個時段中N臺機組的總煤耗量，F_i,t表示第i臺機組在第t時段的煤耗，T和N分別表示發電的周期和電廠的機組規模；P_i,t表示第i臺機組在第t個時段的出力大小，a_i、b_i、c_i表示第i臺機組運行時的成本系數；

所述機組運行的污染排放關系如下式所示：

其中，H表示T個時段中N臺機組的總排放量，H_i,t表示第i臺機組在第t個時段的排放量，α_i、β_i、γ_i、ξ_i和λ_i表示第i臺機組運行時的排放系數；

功率平衡約束如下式所示：

其中，P_D,t為第t個時段總的負荷需求，P_L為網絡傳輸網損；

機組出力上下限約束如下式所示：

P_imin≤P_i≤P_imax

其中，P_i為第i臺機組在某時段的實際出力值，P_imin和P_imax分別表示第i臺機組的最小和最大出力限制。

3.根據權利要求1所述的電力系統多目標粒子群優化調度方法，其特征在于，S201中，所述對各粒子的稀疏距離進行計算，具體為：

稀疏距離s_dis是一個m維的列向量，如下式所示：

其中，表示x_i與其他兩個距離最小的非劣解之間的距離平均值，也就是dm中每行的兩個最小值的平均值；

x_i為非劣解集nds中的個體，nds如下式所示：

因為x_i(i＝1,2,…,m)為n維向量,nds表示為如下矩陣所示：

計算nds中向量間的距離，得到空間分布距離矩陣dm，如下矩陣所示：

其中，d(x_i,x_j)(i,j＝1,2,…,m)為空間分布距離矩陣的元素，若i＝j，粒子與自身的距離為0，即d(x_i,x_j)＝0；否則,d(x_i,x_j)表示n維空間中兩個粒子的歐氏距離，即

其中，x_it為粒子i在第t維決策空間的分量值，x_jt為粒子j在第t維決策空間的分量值。

4.根據權利要求1所述的電力系統多目標粒子群優化調度方法，其特征在于，S201中，所述各粒子的sigma值，按照如下公式進行計算：

其中，

σ表示粒子也就是EED優化過程中可行解，即各機組出力組合；

f₁和f₂分別表示在二維目標優化問題中粒子的兩個目標值，即EED中某可行解的煤耗和排放量大小。