[發(fā)明專利]一種雙層分布式多目標(biāo)旋轉(zhuǎn)黏菌的多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110499795.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113285445B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷林飛;劉東端;韋瀟瑩;高放
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/46
• 代理公司: 南寧東智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 黎華艷;裴康明

本發(fā)明提出一種雙層分布式多目標(biāo)旋轉(zhuǎn)黏菌的多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，該方法是一種多目標(biāo)分布式雙層智能優(yōu)化方法，用來(lái)解決多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題。首先，通過(guò)母線撕裂法將大規(guī)模電力系統(tǒng)分為若干子區(qū)域系統(tǒng)，形成第一層；再將若干子區(qū)域系統(tǒng)繼續(xù)分為若干子子區(qū)域系統(tǒng)，形成第二層。然后，通過(guò)共享邊界虛擬節(jié)點(diǎn)部分信息，采用分布式一致性多目標(biāo)旋轉(zhuǎn)黏菌智能優(yōu)化方法安全且快速有效地解決多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度領(lǐng)域，涉及一種多目標(biāo)分布式雙層智能優(yōu)化方法，適用于分布式互聯(lián)電力系統(tǒng)的多區(qū)域配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化。

背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)的一次能源的消耗逐漸增多，造成的環(huán)境污染愈加嚴(yán)重。新能源的發(fā)展逐漸成為人們代替?zhèn)鹘y(tǒng)一次能源的重要貯備。風(fēng)力、太陽(yáng)能與地?zé)崮苄履茉磳儆陂g歇性能源，且區(qū)域發(fā)展不均衡、能源分布不均勻和能源的間歇性是影響分布式發(fā)電的主要原因，為了實(shí)現(xiàn)多區(qū)域的電力調(diào)度問(wèn)題，雙層多目標(biāo)多區(qū)域的電力系統(tǒng)電力調(diào)度成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

電力市場(chǎng)的推廣使得多區(qū)域的電力調(diào)度的設(shè)備和調(diào)控機(jī)組需要越來(lái)越智能化的控制。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)多區(qū)域電力調(diào)度是通過(guò)集中式管理進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，即電力調(diào)度中心通過(guò)獲取多區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷與發(fā)電機(jī)組的工作信息后，通過(guò)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算并向各發(fā)電機(jī)組發(fā)送最優(yōu)的調(diào)度指令。但是傳統(tǒng)的集中式經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法不滿足大規(guī)模多區(qū)域電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度要求，且魯棒性差，信息傳輸不及時(shí)的缺點(diǎn)。

而雙層分布式多區(qū)域智能優(yōu)化方法更注重于各區(qū)域發(fā)電機(jī)組的獨(dú)立性和智能調(diào)控。每個(gè)分布式區(qū)域單獨(dú)通過(guò)旋轉(zhuǎn)黏菌方法來(lái)優(yōu)化該區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度所要滿足的最優(yōu)目標(biāo)。分布式區(qū)域之間通過(guò)交換虛擬節(jié)點(diǎn)的部分信息能夠保證分布式多區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行；各區(qū)域內(nèi)部的每個(gè)智能體之間交換成本微增率，有效保護(hù)每個(gè)智能體的工作運(yùn)行信息；各區(qū)域的多目標(biāo)優(yōu)化能夠?qū)崿F(xiàn)各發(fā)電機(jī)組的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)調(diào)度。因此，雙層分布式多目標(biāo)旋轉(zhuǎn)黏菌的多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法更適合應(yīng)用于分布式多區(qū)域多工況電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種雙層分布式多目標(biāo)旋轉(zhuǎn)黏菌的多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法。將大規(guī)模電力系統(tǒng)劃分為若干個(gè)較小的子區(qū)域電力系統(tǒng)，每個(gè)區(qū)域獨(dú)立優(yōu)化子問(wèn)題，通過(guò)共享邊界虛擬節(jié)點(diǎn)的部分信息來(lái)實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)的第一層采用分布式優(yōu)化；接著采用旋轉(zhuǎn)黏菌智能方法對(duì)每個(gè)子區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化。在單一區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度的優(yōu)化過(guò)程中，子區(qū)域的每個(gè)智能體之間通過(guò)互相交換成本微增率來(lái)實(shí)現(xiàn)子區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的第二層分布式優(yōu)化。因此，本發(fā)明在保證分布式多區(qū)域電力系統(tǒng)的安全性和可靠性的前提下，能夠提高經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算的速度，得到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略，保障各區(qū)域電力系統(tǒng)之間及其內(nèi)部的信息私密性。

構(gòu)建具有風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，通過(guò)獲得發(fā)電機(jī)組的最低發(fā)電成本實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)調(diào)度。本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)調(diào)度目標(biāo)函數(shù)為：

其中，W_cost為成本權(quán)重系數(shù)；通過(guò)設(shè)置不同的權(quán)值，側(cè)重不同的目標(biāo)值，求得多目標(biāo)的解；為在t時(shí)刻第i臺(tái)常規(guī)發(fā)電機(jī)機(jī)組的成本；第j臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的成本；為第z臺(tái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電機(jī)組的成本；N_GE為常規(guī)發(fā)電機(jī)機(jī)組的數(shù)量；N_WE為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)量；N_PE為太陽(yáng)能光伏發(fā)電機(jī)組的數(shù)量；為在t時(shí)刻第i臺(tái)常規(guī)發(fā)電機(jī)機(jī)組的碳排放量；T為目標(biāo)函數(shù)的統(tǒng)計(jì)時(shí)間；且