[發(fā)明專利]一種計及風(fēng)電置信風(fēng)險的多目標(biāo)最優(yōu)潮流計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010370826.2
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111525556B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭春華;孫惠娟;溫澤之
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種計及風(fēng)電置信風(fēng)險的多目標(biāo)最優(yōu)潮流計算方法，其特征在于，所述方法基于風(fēng)電隨機分布概率密度和機會約束，提出風(fēng)電高估/低估置信風(fēng)險功率偏差量化計算方法；通過計及風(fēng)電高估/低估置信風(fēng)險，并在決策變量中引入變壓器變比調(diào)節(jié)和無功補償容量優(yōu)化，構(gòu)建源網(wǎng)協(xié)調(diào)運行的經(jīng)濟/風(fēng)險多目標(biāo)最優(yōu)潮流計算模型；通過將可行性排序操作、非劣性排序操作和回溯搜索算法進行有機融合，設(shè)計出基于可行性和非劣性綜合排序回溯搜索算法對經(jīng)濟/風(fēng)險多目標(biāo)最優(yōu)潮流模型高效準(zhǔn)確求解；

所述基于可行性和非劣性綜合排序回溯搜索算法，為了實現(xiàn)種群更為高效地進化至可行域內(nèi)，設(shè)計了一種可行性排序機制；

每個個體u_i到其第j維變量約束的邊界距離v_i,j表示為：

式中，j∈{1,…,N_S}，N_S為模型中約束變量的維數(shù)；x_i,j為個體u_i的第j維約束變量值；x_min,j、x_max,j分別為第j維約束變量的下限和上限；

個體u_i的可行度C_f,i計算式如下：

式中，v_max,j為種群中第j維約束變量至其邊界距離的最大值；可行度C_f可用于表征個體到其可行解區(qū)域的邊界距離，即若C_f越接近于1，則個體到可行解區(qū)域距離越近，而當(dāng)C_f為1時，個體已到達可行域內(nèi)；

對種群內(nèi)所有個體按照可行度值進行降序排序；然后將可行度設(shè)定為選擇算子，通過選擇機制篩選掉可行度值小的個體，保留可行度值大的個體，種群將朝可行域方向不斷進化；當(dāng)已經(jīng)產(chǎn)生足夠多的可行解個體時，進一步采用帕累托非劣性排序操作并基于回溯搜索進行迭代尋優(yōu)，最終得到高質(zhì)量帕累托最優(yōu)解集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及風(fēng)電置信風(fēng)險的多目標(biāo)最優(yōu)潮流計算方法，其特征在于，所述基于風(fēng)電機會約束的風(fēng)電高估/低估置信風(fēng)險功率偏差量化計算方法如下：

風(fēng)電具有很強的隨機性和間歇性，風(fēng)電實際出力與期望值會存在一定偏差，即風(fēng)電的計劃出力會高于或低于實際出力，將風(fēng)電出力分為高估和低估兩種情況；若風(fēng)電機組出力被高估，即風(fēng)電機組實際出力低于計劃出力；若風(fēng)電機組出力被低估，即風(fēng)電機組實際出力高于計劃出力；為維持系統(tǒng)用電平衡，系統(tǒng)需增加旋轉(zhuǎn)備用容量或處理超出計劃值的發(fā)電量，并進行功率再平衡調(diào)整；調(diào)整時將產(chǎn)生風(fēng)電高估風(fēng)險功率偏差D_H或低估風(fēng)險功率偏差D_L；考慮風(fēng)電出力的不確定性概率分布情況下：

產(chǎn)生風(fēng)電高估風(fēng)險功率偏差D_H計算式如下：

式中，N_W為系統(tǒng)風(fēng)電機組數(shù)目；W_i、w和f_W,i(w)分別為第i臺風(fēng)電機組的出力、實際出力和出力概率密度函數(shù)；

產(chǎn)生風(fēng)電低估風(fēng)險功率偏差D_L計算式如下：

式中，W_r,i為第i臺風(fēng)電機組的額定功率；

為合理靈活地評估風(fēng)電高估/低估給優(yōu)化運行帶來的風(fēng)險性，引入機會約束概率；在給定置信水平1-σ，得到含機會約束的該時段風(fēng)速置信區(qū)間；根據(jù)風(fēng)電機組出力W與風(fēng)速v的關(guān)系，得到風(fēng)機出力的置信上限/下限；并進一步得到在置信水平1-σ下風(fēng)機出力的分段概率密度函數(shù)f_W(w)；風(fēng)機出力W等于0和W_r時的累積概率P_W如下：

風(fēng)機出力W位于0到W_r之間概率密度函數(shù)f_W(w)表示為：

其中

綜上得出第i臺風(fēng)電機組t時段在置信水平1-σ下高估置信風(fēng)險功率偏差和低估置信風(fēng)險功率偏差分別表示為：

式中：和為t時段第i臺風(fēng)機有功出力及其出力的置信下限和上限。