一种用于电网多目标最优潮流控制方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于电网的多目标最优潮流控制方法，首先确定电网的目标函数和约束条件，然后根据目标函数和约束条件确定与电网对应的潮流方程；最后利用基于分解的多目标演化算法对潮流方程进行求解得到与目标函数对应的最优电网配置参数；其中电网的目标函数为发电机的最小发电成本和传输线路的最小有功功率消耗。因此，本方案将最小发电成本和最小有功功率损耗作为目标函数，从而使得最终求解得到的电网配置参数既能满足发电成本为最小的条件，也能满足传输线路的有功功率为最小的条件，在保证电网系统中发电成本最小的同时，也降低了电网系统中的功率损耗。此外，本发明专利技术还公开了用于电网的多目标最优潮流控制装置和设备，效果如上。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电网多目标最优潮流控制方法、装置及设备
本专利技术涉及电力
，特别涉及一种用于电网多目标最优潮流控制方法，装置及设备。
技术介绍
多目标最优潮流控制是现代化电网系统实现稳定高效运行的重要工具。对于给定的电网系统，多目标最优潮流控制问题是指寻找一组电网配置，如得到的每个松弛节点的有功功率、负载节点的电压、发电机的无功功率以及传输线负载的为一组电网配置，使得在满足一系列约束条件下，能够最优化某个特定的目标函数。多目标最优潮流控制需要优化的电网配置既包括连续型控制参数，也包括离散型控制参数。优化的约束包括潮流方程、系统安全和设备运行限制。传统的多目标最优潮流控制中广泛采用的优化目标是使发电成本最小，即目前的多目标最优潮流控制只考虑单一目标，对单一的目标进行优化后，只能得到单一的优化结果，以单一的优化目标为参考进行优化，但是，对于电网系统中的其他因素并未对其进行优化，例如，有功功率损耗等；如此，只考虑发电成本最小这一优化目标，虽然得到的电网配置参数使得发电成本最小，但是不能保证电网系统中的功率损耗最少。因此，在保证电网系统中发电成本最小的同时降低电网系统中的功率损耗是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于电网的多目标最优潮流控制方法、装置及设备，在保证电网系统中发电成本最小的同时，降低了电网系统中的功率损耗。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：第一，本专利技术公开了一种用于电网的多目标最优潮流控制方法，包括：确定电网的目标函数、约束条件以及控制变量；根据所述目标函数、所述控制变量以及所述约束条件确定与所述电网对应的潮流方程；利用基于分解的多目标演化算法对所述潮流方程进行求解得到与所述目标函数对应的最优电网配置参数；其中，所述电网的目标函数包括发电机的最小发电成本和传输线路的最小有功功率损耗。优选的，所述确定电网的目标函数、约束条件以及控制变量包括：将所述发电机的有功功率和所述发电机的端电压作为所述控制变量；确定所述发电机的成本系数和所述传输线路的电导；利用所述发电机的有功功率和所述发电机的成本系数确定所述发电机的最小发电成本；利用所述传输线路两端负载节点的电压和所述传输线路的电导确定所述传输线路的最小有功功率损耗；确定所述发电机的端电压处于所述发电机的最小工作电压和所述发电机的最大工作电压之间为第一约束条件；确定所述发电机的有功功率处于所述发电机的最小有功功率和所述发电机的最大有功功率之间为第二约束条件；确定所述发电机的无功功率处于所述发电机的最小无功功率和所述发电机的最大无功功率之间为第三约束条件；确定所述传输线路上负载节点的电压处于最小负载电压和最大负载电压之间为第四约束条件；确定所述传输线路的负载不超过最大负载量为第五约束条件。优选的，所述控制变量还包括：所述电网的变压器档位、所述电网的并联电容器的电纳；对应的，所述约束条件还包括：所述电网的变压器档位处于最小变压器档位和最大变压器档位之间为第六约束条件；所述并联电容器的无功功率处于所述并联电容器的最小无功功率和所述并联电容器的最大无功功率之间为第七约束条件。优选的，所述利用基于分解的多目标演化算法对所述潮流方程进行求解得到与所述目标函数对应的最优电网配置参数包括：对所述潮流方程进行初始化以随机产生第一解集；对所述第一解集中的各个解进行迭代直到得到与所述目标函数对应的最优解，所述最优解为所述最优电网配置参数。优选的，所述对所述第一解集中的各个解进行迭代直到得到与所述目标函数对应的最优解包括：对所述第一解集中的每个解进行交叉和变异以得到第二解集；将所述第一解集和所述第二解集进行合并得到第三解集；根据所述潮流方程初始化时随机产生的权向量集合和所述第三解集进行目标空间聚类，直到得到与所述目标函数对应的最优解。优选的，所述根据所述潮流方程初始化时随机产生的权向量集合和所述第三解集进行目标空间聚类包括：对所述第三解集中的每个解进行归一化以得到与所述第三解集中的每个解对应的目标值；计算所述目标值与所述权向量集合中的每个权向量之间的欧式距离；从各所述欧式距离中确定目标欧式距离以及与所述目标欧式距离对应的目标权向量；将所述目标值分配至与所述目标权向量对应的聚类簇；从所述聚类簇中选取目标解并将所述目标解分配至下一代解集，直到得到与所述目标函数对应的最优解。优选的，所述从各所述欧式距离中确定目标欧式距离包括：从各所述欧式距离中选取最短欧式距离作为所述目标欧式距离。优选的，所述从所述聚类簇中选取目标解包括：确定所述聚类簇中的解对所述约束条件的违反程度值；利用标量化函数计算所述聚类簇中的解沿着所述目标权向量至原点的切比雪夫距离；判断所述违反程度值是否满足第一条件和所述切比雪夫距离是否满足第二条件；将同时满足所述第一条件和所述第二条件的解作为所述聚类簇中的目标解。第二，本专利技术公开了一种用于电网的最优控制装置，包括：确定模块，用于确定电网的目标函数、约束条件以及控制变量；潮流方程确定模块，用于根据所述目标函数、所述控制变量以及所述约束条件确定与所述电网对应的潮流方程；求解模块，用于利用基于分解的多目标演化算法对所述潮流方程进行求解得到与所述目标函数对应的最优电网配置参数；其中，所述电网的目标函数包括发电机的最小发电成本和传输线路的最小有功功率损耗。第三，本专利技术公开了一种用于电网的最优控制设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如上任一项所述的用于电网的多目标最优潮流控制方法的步骤。可见，本专利技术公开的一种用于电网的多目标最优潮流控制方法，首先确定电网的目标函数和约束条件，然后根据目标函数和约束条件确定与电网对应的潮流方程；最后利用基于分解的多目标演化算法对潮流方程进行求解得到与目标函数对应的最优电网配置参数；其中电网的目标函数为发电机的最小发电成本和传输线路的最小有功功率消耗。因此，本方案将最小发电成本和最小有功功率损耗作为目标函数，从而使得最终求解得到的电网配置参数既能满足发电成本为最小的条件，也能满足传输线路的有功功率为最小的条件，在保证电网系统中发电成本最小的同时，也降低了电网系统中的功率损耗。此外，本专利技术还公开了用于电网的多目标最优潮流控制装置和设备，效果如上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种用于电网的多目标最优潮流控制方法流程示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种用于电网的多目标最优潮流控制装置结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的一种用于电网的多目标最优潮流控制设备结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种用于电网的多目标最优潮流控制方法、装置及设备，在保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电网的多目标最优潮流控制方法，其特征在于，包括：确定电网的目标函数、约束条件以及控制变量；根据所述目标函数、所述控制变量以及所述约束条件确定与所述电网对应的潮流方程；利用基于分解的多目标演化算法对所述潮流方程进行求解得到与所述目标函数对应的最优电网配置参数；其中，所述电网的目标函数包括发电机的最小发电成本和传输线路的最小有功功率损耗。

【技术特征摘要】
1.一种用于电网的多目标最优潮流控制方法，其特征在于，包括：确定电网的目标函数、约束条件以及控制变量；根据所述目标函数、所述控制变量以及所述约束条件确定与所述电网对应的潮流方程；利用基于分解的多目标演化算法对所述潮流方程进行求解得到与所述目标函数对应的最优电网配置参数；其中，所述电网的目标函数包括发电机的最小发电成本和传输线路的最小有功功率损耗。2.根据权利要求1所述的用于电网的多目标最优潮流控制方法，其特征在于，所述确定电网的目标函数、约束条件以及控制变量包括：将所述发电机的有功功率和所述发电机的端电压作为所述控制变量；确定所述发电机的成本系数和所述传输线路的电导；利用所述发电机的有功功率和所述发电机的成本系数确定所述发电机的最小发电成本；利用所述传输线路两端负载节点的电压和所述传输线路的电导确定所述传输线路的最小有功功率损耗；确定所述发电机的端电压处于所述发电机的最小工作电压和所述发电机的最大工作电压之间为第一约束条件；确定所述发电机的有功功率处于所述发电机的最小有功功率和所述发电机的最大有功功率之间为第二约束条件；确定所述发电机的无功功率处于所述发电机的最小无功功率和所述发电机的最大无功功率之间为第三约束条件；确定所述传输线路上负载节点的电压处于最小负载电压和最大负载电压之间为第四约束条件；确定所述传输线路的负载不超过最大负载量为第五约束条件。3.根据权利要求2所述的用于电网的多目标最优潮流控制方法，其特征在于，所述控制变量还包括：所述电网的变压器档位、所述电网的并联电容器的电纳；对应的，所述约束条件还包括：所述电网的变压器档位处于最小变压器档位和最大变压器档位之间为第六约束条件；所述并联电容器的无功功率处于所述并联电容器的最小无功功率和所述并联电容器的最大无功功率之间为第七约束条件。4.根据权利要求1所述的用于电网的多目标最优潮流控制方法，其特征在于，所述利用基于分解的多目标演化算法对所述潮流方程进行求解得到与所述目标函数对应的最优电网配置参数包括：对所述潮流方程进行初始化以随机产生第一解集；对所述第一解集中的各个解进行迭代直到得到与所述目标函数对应的最优解，所述最优解为所述最优电网配置参数。5.根据权利要求4所述的用于电网的多目标最优潮流控制方法，其特征在于，所述对所述第一解...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文彬，杨春，温柏坚，梅发茂，王泽涌，伍斯龙，佟忠正，吴赟，王哲，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司信息中心，
类型：发明
国别省市：广东,44