[發(fā)明專利]一種多目標(biāo)水電-風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度模型方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011494328.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112686432B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧巍;葉志偉;徐志剛;徐慧;董新華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06K9/62;G06N3/00;H02J3/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發(fā)明涉及風(fēng)電水電調(diào)度領(lǐng)域，具體涉及一種多目標(biāo)水電?風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度模型方法，構(gòu)建風(fēng)力不確定性與徑流不確定性初始場(chǎng)景，獲取一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的不同概率場(chǎng)景的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速、水庫(kù)上游來(lái)水量；以系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)缺電量、水庫(kù)下泄流量為目標(biāo)，水庫(kù)庫(kù)容、電網(wǎng)負(fù)荷為約束，建立考慮不同概率風(fēng)電出力及上游來(lái)水量的不確定性場(chǎng)景的多目標(biāo)水電?風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度模型；采用場(chǎng)景縮減準(zhǔn)則對(duì)初始化場(chǎng)景進(jìn)行縮減；采用基于不確定性Pareto排序的多目標(biāo)算法對(duì)模型求解，得到不確定性Pareto解集及水庫(kù)運(yùn)行發(fā)電、泄流的調(diào)度方案。該方法有效的提高復(fù)雜電力綜合系統(tǒng)中的綜合利用，為水電?風(fēng)電多標(biāo)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題的求解提供新的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)電水電調(diào)度領(lǐng)域，特別涉及一種多目標(biāo)水電-風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度模型方法。

背景技術(shù)

水庫(kù)調(diào)度是對(duì)天然徑流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其滿足發(fā)電、防洪、供水等需求。而風(fēng)電作為清潔能源，其生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境影響較小，但由于風(fēng)電的隨機(jī)性和間歇性，使得風(fēng)電的發(fā)電并不穩(wěn)定。通過(guò)水電與風(fēng)電組成聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，可充分利用風(fēng)電的電能，但同樣需考慮水庫(kù)除發(fā)電外的其他任務(wù)。水庫(kù)調(diào)度時(shí)通常在滿足發(fā)電需求的同時(shí)，考慮到下游的防洪要求，在滿足基礎(chǔ)河道下泄流量的同時(shí)盡量減小下泄流量。而發(fā)電出力的多少與其下泄流量的大小、水位差的大小有直接關(guān)系，這與防洪要求下泄流量盡量小的要求相左。因此，在制定水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃時(shí)需同時(shí)考慮發(fā)電與防洪的要求，同時(shí)在水庫(kù)精細(xì)化管理的要求下，風(fēng)電-水電系統(tǒng)中的風(fēng)電不確定性及水庫(kù)上游來(lái)水不確定性，對(duì)系統(tǒng)調(diào)度建模及實(shí)施提出影響與挑戰(zhàn)，成為相關(guān)研究的難點(diǎn)之一。

目前相關(guān)問(wèn)題的研究中，對(duì)風(fēng)電的不確定處理通常采用蒙特卡洛模擬或模糊隸屬度建模，而水電來(lái)水的不確定性通常采用隱隨機(jī)模型如隱馬爾可夫模型、顯示隨機(jī)模型直接將不確定信息考慮到求解算法中如隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃。而在包涵水電-風(fēng)電的實(shí)際系統(tǒng)中，通常需要同時(shí)考慮風(fēng)電出力的不確定性及水庫(kù)上游來(lái)水量不確定性等多種不同特性因素的影響，因此亟待研究通過(guò)統(tǒng)一的模型科學(xué)準(zhǔn)確的對(duì)不確定性風(fēng)電-水電調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行建模。

考慮上游的不確定性來(lái)水及對(duì)風(fēng)電不確定性的多目標(biāo)風(fēng)電-水電調(diào)度建模，在考慮水庫(kù)庫(kù)容、電網(wǎng)負(fù)荷等為約束條件下，可采用調(diào)節(jié)水庫(kù)的發(fā)電流量及下泄流量的方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水電-風(fēng)電綜合系統(tǒng)出力，水庫(kù)下游防洪安全進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)控制，以達(dá)到水庫(kù)經(jīng)濟(jì)、安全等方面的多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行。而這類問(wèn)題具有約束條件復(fù)雜、多目標(biāo)、非線性及具有不確定性因素影響的特點(diǎn)。以場(chǎng)景規(guī)劃與基于Pareto最優(yōu)的多目標(biāo)優(yōu)化算法，利用場(chǎng)景規(guī)劃處理復(fù)雜不確定性因素的能力，結(jié)合基于Pareto最優(yōu)的多目標(biāo)優(yōu)化算法良好的非線性問(wèn)題求解及魯棒性，獲得水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的Pareto最優(yōu)解集，為決策提供一種可行有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于不確定性Pareto排序的多目標(biāo)算法求解水電-風(fēng)電多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種多目標(biāo)水電-風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度模型方法，包括以下步驟：

步驟1、構(gòu)建風(fēng)力不確定性與徑流不確定性初始場(chǎng)景，獲取一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的不同概率場(chǎng)景的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速、水庫(kù)上游來(lái)水量；

步驟2、以系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)缺電量、水庫(kù)下泄流量為目標(biāo)，水庫(kù)庫(kù)容、電網(wǎng)負(fù)荷為約束，建立考慮不同概率風(fēng)電出力及上游來(lái)水量的不確定性場(chǎng)景的多目標(biāo)水電-風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度模型；

步驟3、采用場(chǎng)景縮減準(zhǔn)則對(duì)初始生成的不同概率的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速及水庫(kù)上游來(lái)水場(chǎng)景進(jìn)行縮減；

步驟4、采用基于不確定性Pareto排序的多目標(biāo)算法對(duì)步驟3的模型求解，得到不確定性Pareto解集及水庫(kù)運(yùn)行發(fā)電、泄流的調(diào)度方案。