[發(fā)明專利]基于多目標和MPEC規(guī)劃制定發(fā)電計劃放開方案的方法

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• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111967895A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 朱繼松;荊朝霞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.基于多目標和MPEC規(guī)劃制定發(fā)電計劃放開方案的方法，其特征在于，該方法以電網(wǎng)公司購銷價差費用最大化作為第一優(yōu)化目標，高成本機組市場中標量最大化作為第二優(yōu)化目標，通過將兩個目標進行相加，進而得到最終的優(yōu)化目標，并建立相應的優(yōu)化模型，在確保電網(wǎng)公司收益同時，也實現(xiàn)高成本機組的市場中標量，并且，將市場出清問題轉化為MPEC規(guī)劃：以市場化購電成本最小，利用KKT條件將市場出清問題轉為一系列約束；通過對建立的模型進行數(shù)學求解，即可獲得滿足電力系統(tǒng)約束和電力市場約束的優(yōu)化解，進而制定發(fā)電計劃放開方案；其包括以下步驟：

1)基于電網(wǎng)公司利潤最大化并考慮高成本機組市場中標量，設置機組中標量乘數(shù)，建立上層優(yōu)化模型；

2)基于上層優(yōu)化模型，以市場化購電成本最小為目標，建立下層優(yōu)化模型，并利用KKT條件進行轉化，采用SOS1對互補條件進行松弛；

3)利用MPEC規(guī)劃，將上、下層優(yōu)化模型轉化為單層模型進行求解；

4)電網(wǎng)公司根據(jù)優(yōu)化結果制定發(fā)電計劃放開方案。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于多目標和MPEC規(guī)劃制定發(fā)電計劃放開方案的方法，其特征在于：在步驟1)中，所述電網(wǎng)公司利潤是指電網(wǎng)公司通過統(tǒng)購統(tǒng)銷獲取的購銷費用之差；所述高成本機組市場中標量是指機組出清量，能夠通過市場出清程序獲得；所述機組中標量乘數(shù)是指電網(wǎng)公司在制定放開方案的決策過程中設置的系數(shù)，反映作為決策主體的電網(wǎng)公司對于各機組市場出清量的重視程度。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于多目標和MPEC規(guī)劃制定發(fā)電計劃放開方案的方法，其特征在于，所述步驟1)包括以下步驟：

1.1)設置機組中標量乘數(shù)

對于低成本且不受電網(wǎng)公司重視的機組，該乘數(shù)設置為0；對于高成本機組且電網(wǎng)公司重視其中標量，該乘數(shù)能夠根據(jù)重視程度設置為不同的正實數(shù)；各機組中標量乘數(shù)構成矩陣β：

β＝[β₁,β₂,…,β_i]

其中，腳標i表示第i個機組的序號，β_i是第i個機組的中標量乘數(shù)；

1.2)建立電網(wǎng)公司利潤模型

此處，電網(wǎng)公司統(tǒng)購統(tǒng)銷利潤采用以下公式計算：

其中，是機組i的最大發(fā)電量；是機組i的發(fā)電計劃放開量，即機組i的市場電量；是機組i的購銷價差，等于用戶側目錄電價減去發(fā)電上網(wǎng)電價；I是機組的總數(shù)；

1.3)建立上層優(yōu)化模型

優(yōu)化目標：

其中，是機組i在電力市場中的中標量，作為下層優(yōu)化模型傳遞給上層優(yōu)化模型的參數(shù)；

約束條件：

其中，是發(fā)電計劃的總放開量，由政府部門制定。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于多目標和MPEC規(guī)劃制定發(fā)電計劃放開方案的方法，其特征在于，所述步驟2)包括以下步驟：

2.1)建立下層優(yōu)化模型

優(yōu)化目標：

約束條件:

其中，I是機組的總數(shù)；是機組中標電量，作為下層決策變量；L^Σ是總負荷量；α_i是機組i的發(fā)電成本；是機組i的發(fā)電計劃放開量，即機組i的市場電量；是機組i的最大發(fā)電量；P_l是線路l的潮流，是線路l的最大傳輸能力；

2.2)利用KKT條件轉化上述下層優(yōu)化模型

將下層優(yōu)化模型轉化為如下所示的一系列等式約束條件和不等式約束條件：

約束條件：

其中，代表機組i的市場中標量；忽略機組和線路標號，是下層對偶變量；α代表機組發(fā)電成本；λ代表等式約束的拉格朗日乘子；代表中標電量不等式約束的拉格朗日乘子；代表線路潮流不等式約束的拉格朗日乘子；

利用SOS1進行互補條件松弛，其中，SOS1是指第一類特殊有序集。