[發明專利]一種考慮新能源的多目標區間發電調度方法

有效

• 申請號: 201910986314.6
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110829502B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 郭小璇;韓帥;吳宛潞;秦麗娟;孫樂平;陳衛東;楊藝云;肖靜;吳寧;馮玉斌
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;黎華艷

1.一種考慮新能源的多目標區間發電調度方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：引入新能源電廠發電出力的區間分布，建立電力系統發電調度的多目標區間優化模型，新能源電廠發電出力的區間分布為：

式中，區間變量是新能源電廠輸出的有功功率，和為的上、下邊界；新能源的實際出力是區間內的任意值；

多目標區間優化模型具體如下：

式中，f₁和f₂分別是多目標區間優化問題的目標函數；h(x,u^±)＝0和g(x,u^±)≤0分別是該問題的等式約束條件和不等式約束條件；x是該多目標優化問題的可調節量，即待求量；u^±是該問題的區間不確定量，其均值為u⁰＝(u^-+u⁺)/2；

S2：采用改進的NBI方法，將電力系統發電調度的多目標區間優化模型的多目標區間優化問題轉化為m+1個區間線性優化問題；所述改進的NBI方法的步驟為：

(1)目標規格化：

將區間不確定量u^±的均值u⁰代入式(1)，得到一個確定的多目標優化問題，分別單獨以f₁和f₂為目標函數，建立如下兩個確定性單目標優化問題：

求解式(8)、(9)分別獲得單目標最優解x^1*和x^2*，以(f₁(x^1*,u⁰),f₂(x^1*,u⁰))和(f₁(x^2*,u⁰),f₂(x^2*,u⁰))兩個點為端點的線段被稱為烏托邦線；

為避免目標函數量綱不同產生的數值問題，將目標函數的空間做如下規格化變換：

(2)法向量投影：

將烏托邦線段等距離分割為m個小段，各個線段的端點X_i；i＝0,1,L,m的坐標(a_i,b_i)，定義為：

(a_i,b_i)＝β₂(0,1)+β₁(1,0)＝(β₁,β₂)； (1)

式中，β₁和β₂分別是兩個端點的權重；

則：

(3)截距優化問題求解：

以烏托邦線上的點X_i為起點，沿著烏托邦線的法線方向，與Pareto前沿相交的點就是多目標優化問題式(1)的一個最優解Y_i；i＝0,1,L,m；定義法向量推導出Y_i的坐標(c_i,d_i)為：

其中，D_i是點X_i到點Y_i之間的距離，其物理意義是烏托邦線到目標空間域邊界的最大距離；

由于c_i和d_i分別是規格化后的目標函數和結合式(10)，將式(13)整理為：

根據式(13)，只需確定距離D，即可確定出Pareto前沿上的最優解；獲得所有最優解Y_i后，描繪出多目標優化問題的Pareto前沿；將原多目標優化問題轉化如下m+1個單目標區間優化問題：

式(15)中包含區間不確定量u^±，該問題是一個線性區間優化問題；由于不確定變量u^±的影響，所得的截距值為區間變量即最大截距和最小截距從而確定樂觀Pareto解和悲觀Pareto解據此繪制出樂觀Pareto前沿和悲觀Pareto前沿；

S3：將步驟S2的區間線性優化問題轉化為m+1個線性優化問題和m+1個雙層線性優化問題；

S4：分別采用原始對偶內點算法和對偶可行約束方法求解各個線性優化和雙層線性優化問題，獲得m+1個最大截距和最小截距

S5：根據最大截距和最小截距獲得m+1個樂觀Pareto解和m+1個悲觀Pareto解，據此繪制出樂觀Pareto前沿和悲觀Pareto前沿；

S6：采用距離評價法確定樂觀Pareto折中解和悲觀Pareto折中解。