[發明專利]一種基于分布式非凸優化算法的電力系統經濟調度方法

有效

• 申請號: 201911248069.5
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN111080111B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 郭方洪;徐博文;張文安;張丹;俞立
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于分布式非凸優化算法的電力系統經濟調度方法，先獲取電網的發電參數，以提升發電效率，降低總發電代價為目標，將每個發電機的發電功率看作個體，將系統中各發電機的組合看作組合個體，設計面向組合個體的適應度函數；隨機建立特定規模的初始種群，組成不同的經濟調度方案，計算各個組合個體的適應度，將組合個體切割為真正的個體，每個個體擁有對應種群；執行選擇操作選擇相對優良的個體添加到新的種群中，執行交叉操作；執行模擬退火變異操作；調整個體，使個體滿足發電上下限約束且組合個體滿足發電等式約束，循環執行后選取循環中記錄下的最佳組合個體作為最佳經濟調度方案。本發明有效滿足分布式電力系統經濟調度要求。

技術領域

本發明屬于電網優化領域，具體提供一種基于分布式非凸優化算法的電力系統經濟調度方法，它能利用分布式系統相對更高的經濟性、安全性、靈活性、擴展性等優點，計算不同功率需求下的電力系統經濟調度策略，提高電力系統的服務效能。

背景技術

電力系統的運行與控制是一類重要的優化問題。其本質在于滿足供需功率平衡、線路潮流和發電機功率上下限等約束條件的前提下，最大程度提高電網系統的經濟性和實時性，降低發電過程中各環節帶來的損耗。近年來，電力來源急劇增多，電網規模急劇膨脹，集中式電力調度系統的壓力驟增。如果中央服務器無法承受運算高壓而崩潰，或是遭遇黑客攻擊，都將宣告整個調度系統的癱瘓并可能導致巨大的經濟損失。因此，分布式電力調度系統應運而生。

在大型的、復雜的電力調度問題中，非凸優化問題一直困擾著業界的眾多學者。遺傳算法作為一種新型的隨機優化方法，已成功解決了工業、商業等眾多領域的非凸優化問題。然而，傳統遺傳算法雖然在計算結果上表現良好，然而其算法本身卻是典型的集中式算法。因此傳統遺傳算法只能運行在集中式的電力系統經濟調度框架下，無法實現更加經濟、安全、靈活的分布式調度功能。

發明內容

為了克服現有技術難以滿足分布式電力系統經濟調度要求的不足，本發明一種基于分布式非凸優化算法的電力系統經濟調度方法，有效滿足分布式電力系統經濟調度要求。

本發明為解決上述技術問題提供了如下技術方案：

一種基于分布式非凸優化算法的電力系統經濟調度方法，包括以下步驟：

步驟1)，獲取電網系統的發電參數，其中包括系統中各發電機的發電代價函數和發電機負載上下限；

步驟2)，以提升發電效率，降低總發電代價為目標，將每個發電機的發電功率看作個體，將系統中各發電機的組合看作組合個體，設計面向組合個體的適應度函數；

步驟3),隨機建立特定規模的初始種群，組成不同的經濟調度方案；

步驟4)，計算各個組合個體的適應度；

步驟5)，將組合個體切割為真正的個體，每個個體擁有對應種群；

步驟6)，根據4)中計算好的組合個體適應度，利用輪盤賭法執行選擇操作，選擇相對優良的個體添加到新的種群中；

步驟7)，根據指定的交叉概率p_c，對6)得到的新種群中的相鄰個體執行交叉操作，再次形成新種群；

步驟8)，根據指定的變異概率p_m，對7)得到的新種群執行模擬退火變異操作，再次形成新種群；

步驟9)，調整個體，使個體滿足發電上下限約束且組合個體滿足發電等式約束；

步驟10)，返回4)，循環執行共n次，并記錄n次循環中的最佳組合個體；

步驟11)，將10)中的最佳組合個體作為最佳的經濟調度方案。

進一步，所述步驟5)的過程如下：