一种基于安全域目标及约束的多目标机组组合模型及求解方法技术

本发明专利技术涉及一种基于安全域目标及约束的多目标机组组合模型及求解方法，针对目前的机组组合方法有可能导致不满足有功静态安全域约束的问题，提出了一种改进的机组组合方法，建立了以发电成本最小以及所提的安全域测度指标最大的多目标优化模型。本发明专利技术通过引入中间变量，使得模型符合混合整数线性优化问题标准型式，本发明专利技术利用扩展ε约束法以及优化软件CPLEX对多目标问题进行求解，获得Pareto最优解集。本发明专利技术能协调经济性以及安全性，更符合实际电网需求。

A multi-objective unit commitment model and its solution method based on security domain objectives and constraints

The invention relates to a security domain of objective and constraint multi-objective unit commitment model and solving method based on the unit current method may lead to the steady-state security region does not meet the constraints of the problem, propose an improved unit combination method, established the power cost and security domain index proposed the multi-objective optimization model. The present invention by introducing intermediate variable, makes the model with mixed integer linear optimization problem of standard type, the invention uses the extension method and epsilon constraint optimization software CPLEX to solve the multi-objective problem, obtain the Pareto optimal solution set. The invention can coordinate the economy and the safety, and conforms to the actual demand of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于安全域目标及约束的多目标机组组合模型及求解方法
本专利技术涉及电力系统的运行、分析与调度领域，特别涉及一种基于安全域目标及约束的多目标机组组合模型及求解方法。
技术介绍
机组组合是发电计划的核心部分，决定了机组的启停以及出力，可以用来改善系统的经济性和安全性。传统的机组组合只考虑了运行约束，并不含网络安全约束。在此情况下，优化结果可能会违反网络安全约束。随着高渗透率新能源的接入，新能源的随机性及波动性给系统的安全稳定问题带来更严峻的挑战。目前已有部分研究中分别考虑了直流潮流、交流潮流或者有功静态安全域约束。与交、直流潮流约束相比，安全域能给出当前运行点到安全边界之间的距离，可以定量评估安全裕度。而单独以发电成本最低或者安全裕度最大作为单目标，容易出现调度方案安全裕度小或者经济性差的问题。而多目标优化可以有效考虑多个目标的影响，给运行人员提供有效的参考。目前常见的多目标优化问题处理方法为人工智能类算法或转化为单目标问题求解。而人工智能类算法具有依赖初始总群、收敛不稳定、容易早熟等缺点。将多目标转化单一综合目标问题求解，这类方法的本质依旧是求解单目标优化问题，无法得到Pareto本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于安全域目标及约束的多目标机组组合模型及求解方法，其特征在于，该模型基于以下目标函数以及约束条件：所述的目标函数为多目标形式：

【技术特征摘要】
1.一种基于安全域目标及约束的多目标机组组合模型及求解方法，其特征在于，该模型基于以下目标函数以及约束条件：所述的目标函数为多目标形式：式中：Fl(X)为第l个目标函数；X为决策向量；gj(X)、hk(X)为等式、不等式约束函数；n1、n2为等式约束、不等式约束个数；所述目标函数之一定义为系统发电成本最低，基于：式中Pit为常规机组i在时段t的输出有功功率；fit(Pit)为常规机组i的运行成本；Uit为常规机组i在时段t的启停机状态，Uit＝1表示运行，Uit＝0表示停机，ai、bi、ci为成本函数的系数；Sit为机组i在t时段启动成本；所述目标函数之二定义为系统有功静态安全域总裕度最大，基于：式中：αki为由系统结构参数决定的有功静态安全域系数；由负荷以及支路k的有功上限值决定；由负荷以及支路k的有功下限值决定；为时段t内，对于支路k调度的传输容量裕度；ηt为时段t内，调度方案的支路传输容量裕度；η为整个调度周期内有功静态安全裕测度；B为系统中所有支路的集合；所述的约束条件为：常规机组发电与负荷功率平衡约束：系统旋转备用容量机组有功出力上下限约束Pimin≤Pit≤Pimax式十；机组有功功率爬坡速率约束Di≤Pit-Pi(t-1)≤Li式十一；最小启停时间约束支路有功静态安全约束式中PLt为第t时段负荷预测值大小；Pimax、Pimin分别为机组i的出力上、下限；Li、Di为第i台机组的爬坡上、下限；分别为第i台机组在t时段连续开、停时间；UTi、DTi分别为第i台机组最小开、停时间；Pdmax、Pdmin分别为支路d的有功潮流上、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林涛，叶婧，陈汝斯，毕如玉，陈宝平，盛逸标，杨明臻，李勇，徐友平，徐遐龄，崔晓丹，李碧君，石渠，
申请(专利权)人：武汉大学，国家电网公司华中分部，南京南瑞集团公司，国家电网公司，国网宁夏电力公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42