[發明專利]一種配電網多目標魯棒優化方法

有效

• 申請號: 202010844431.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112018823B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 徐弢;任毅;梁樂萌;李鵬;于力;徐全;郭曉斌
• 申請（專利權）人: 天津大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/06;G06F30/27;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種配電網多目標魯棒優化方法，包括：建立用于解決光伏預測最大出力不確定性的不確定集合；在不確定集合基礎上，建立配電網多目標魯棒優化模型，所述配電網多目標魯棒優化模型是以有功網損和棄光率極小極大值為目標函數，以潮流等式約束、無功補償裝置約束、節點電壓約束、松弛節點功率約束和不確定集合場景下的分布式光伏運行約束為約束條件；求解配電網多目標魯棒優化模型，得到該模型的帕累托解集。本發明的方法可以應用于大型配電網系統，求得帕累托解集，調度人員可以根據需要達到的目的從帕累托解集中選擇合適的解進行調度。

技術領域

本發明涉及一種配電網優化方法。特別是涉及一種配電網多目標魯棒優化方法。

背景技術

隨著環境問題日益嚴峻，可再生能源發電的優勢愈發突出。在主動配電網中，風電、光伏等分布式電源(Distributed Generation，DG)的接入為減少碳排放、增加清潔能源利用率做出了重大貢獻。由于DG的數量及規模逐漸增加，配電網中的參與主體更為多元，這些因素對配電網經濟性、可靠性需求不斷提高，使得單目標優化往往不能解決運行中的多方面問題，因此針對配電網的多目標優化研究具有很大價值。文獻[1]通過協調配電網中的柔性負荷和儲能裝置，構建了以可再生能源利用率最大、網絡損耗最小和用戶滿意度最高為目標的多目標優化模型。文獻[2-4]考慮配電網重構研究建立多目標優化模型。文獻[5]建立了中斷成本和設備成本最低的多目標優化模型，實現對接入DG的配電網的控制和保護設備進行優化、協調和分配。文獻[6-7]建立了配電網儲能多目標優化模型，用以解決實際配電網儲能系統配置問題。在實際配電網中由于量測不足，不確定因素較多，而上述研究并未考慮DG出力等不確定因素的影響，因此采用求解確定性模型得到調度決策方法不再適用于具有高度不確定性的主動配電網優化運行中。

解決不確定變量的優化方法大致分為三類：隨機優化、模糊規劃和魯棒優化^[8-10]。隨機優化方法需要對實測數據進行統計分析并擬合，獲得變量的概率分布函數，但在實際場景中，這一方法所需的工作量太大，且數據難以獲得。模糊規劃采用模糊集合表示約束條件，并將條件滿足的程度定義為隸屬度函數，在現實場景中，決策者的主觀隨意性對該方法的使用影響較大。魯棒優化方法則是建立不確定集合用以描述不確定變量，優化結果可以保證在不確定集合的任何場景下均能滿足約束條件。目前，魯棒優化方法在電力系統較多領域中都有所研究。文獻[11-12]將魯棒優化方法應用于主動配電網電壓控制中，針對DG等不確定變量的波動，電壓均能保持在合理的運行范圍內。文獻[13-14]在配電網動態重構的研究中使用魯棒優化方法，使得一種網絡拓撲結構能夠應對不確定集合中多個場景的約束。文獻[15-16]在多時段最優潮流研究中使用魯棒優化方法，解決可再生能源預測的不確定性，優化結果顯示出較好的魯棒性。然而文獻[11-16]是單目標魯棒優化模型，沒有涉及多目標優化問題。因此，針對多目標魯棒優化研究對于解決具有高度不確定性的配電網優化問題具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠解決具有高度不確定性的配電網優化問題的配電網多目標魯棒優化方法。

本發明所采用的技術方案是：一種配電網多目標魯棒優化方法，包括如下步驟：

1)建立用于解決光伏預測最大出力不確定性的不確定集合；

2)在不確定集合基礎上，建立配電網多目標魯棒優化模型，所述配電網多目標魯棒優化模型是以有功網損和棄光率極小極大值為目標函數，以潮流等式約束、無功補償裝置約束、節點電壓約束、松弛節點功率約束和不確定集合場景下的分布式光伏運行約束為約束條件；

3)求解配電網多目標魯棒優化模型，得到該模型的帕累托解集。