新能源汇集网络的多目标规划方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种新能源汇集网络的多目标规划方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取送端网络的基础数据；其中，基础数据包括新能源场站的位置坐标、主网变电站的位置坐标和主网变电站间的连接关系；获取历史运行数据，根据历史运行数据和基础数据确定优化变量的取值范围；其中，历史运行数据包括负荷历史数据和电源历史数据；将优化变量的取值范围输入预设的多目标双层规划模型中进行求解，得到规划方案集合。该方法通过综合考虑新能源汇集网络中多目标的优化问题，并通过预设的多目标双层规划模型进行求解，得到规划方案集合，实现了送端网络中多目标性能的同步优化。实现了送端网络中多目标性能的同步优化。实现了送端网络中多目标性能的同步优化。

【技术实现步骤摘要】
新能源汇集网络的多目标规划方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及电网建设
，特别是涉及一种新能源汇集网络的多目标规划方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]新能源接入下的电网规划工作多集中于输电网优化规划，目前的大多数新能源汇集网络规划方法所考虑的优化目标多为静态经济性最优，难以保证运行过程中各项系统性能的平衡，不能满足现有的新能源场站汇集网络的规划要求。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高优化性能的新能源汇集网络的多目标规划方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0004]第一方面，提供了一种新能源汇集网络的多目标规划方法，该方法包括：
[0005]获取送端网络的基础数据；其中，基础数据包括新能源场站的位置坐标、主网变电站的位置坐标和主网变电站间的连接关系；
[0006]获取历史运行数据，根据历史运行数据和基础数据确定优化变量的取值范围；其中，历史运行数据包括负荷历史数据和电源历史数据；
[0007]将优化变量的取值范围输入预设的多目标双层规划模型中进行求解，得到规划方案集合。
[0008]在其中一个实施例中，多目标双层规划模型包括第一规划模型和第二规划模型；
[0009]将优化变量的取值范围输入预设的多目标双层规划模型中进行求解，得到规划方案集合，包括：
[0010]在优化变量的取值范围内利用差分进化算法对第一规划模型进行求解，得到目标优化变量；
[0011]根据目标优化变量确定第二规划模型的边界条件，利用混合整数线性规划方法对第二规划模型进行求解，得到规划方案集合。
[0012]在其中一个实施例中，多目标双层优化模型的建立过程，包括：
[0013]根据第一规划模型的优化目标构建第一规划模型的目标函数；其中，第一规划模型的优化目标包括：建设成本最小、新能源受限电量最小、直流换电站与本地交流电网连接点送出功率最大化、送端网络内各线路的负载均衡性最高、送端网络内各节点直连电源和直连负荷的对称性最高；
[0014]根据新能源场站与汇集变电站之间的连接关系确定第一规划模型的约束条件；
[0015]根据第二规划模型的优化目标确定第二规划模型的目标函数；
[0016]根据第一规划模型的优化变量和新能源汇集网络的物理运行约束确定第二规划模型的约束条件。
[0017]在其中一个实施例中，目标优化变量包括初始规划方案和交叉规划方案；
[0018]在优化变量的取值范围内利用差分进化算法对第一规划模型进行求解，得到目标优化变量，包括：
[0019]将第一规划模型中的优化变量按照变量类型进行划分，得到连续变量种群和离散变量种群；
[0020]在优化变量的取值范围内对连续变量种群进行初始化，得到q代连续种群个体；其中，q初始化为1，q代连续种群个体包括汇集变电站坐标、汇集变电站变电容量和线路输电容量；
[0021]将离散变量种群随机初始化，得到q代离散种群，q代离散种群个体为待选线路的建设决策变量，0表示待选线路不建设，1表示待选线路建设；
[0022]根据第一规划模型的约束条件对q代离散种群进行拓扑约束校验，将符合拓扑约束的q代离散种群和q代连续种群个体组成初始规划方案；
[0023]将q代连续种群个体进行变异和交叉操作，形成q代连续种群个体对应的q+1代交叉连续种群个体；将符合拓扑约束的q代离散种群和q+1代交叉连续种群个体组成交叉规划方案；
[0024]根据目标优化变量确定第二规划模型的边界条件，利用混合整数线性规划方法对第二规划模型进行求解，得到规划方案集合，包括：
[0025]将初始规划方案和交叉规划方案输入第二规划模型中进行求解，得到q代初始规划方案的节点注入功率失配量和q+1代交叉规划方案的节点注入功率失配量；
[0026]当q代初始规划方案的节点注入功率失配量不超过预设失配量阈值时，根据第一规划模型求解初始规划方案对应的目标函数值，得到初始规划方案目标函数值；
[0027]当q+1代交叉规划方案的节点注入功率失配量不超过预设失配量阈值时，根据第一规划模型求解交叉规划方案对应的目标函数值，得到交叉规划方案目标函数值；
[0028]根据初始规划方案目标函数值和交叉规划方案目标函数值进行选择操作，得到q+1代连续种群个体；
[0029]生成q+1代连续种群个体的最小非支配集合，将最小非支配集合加入规划方案集合；
[0030]当规划方案集合的数量大于预设数目或者种群代数大于代数阈值时，输出规划方案集合。
[0031]在其中一个实施例中，该方法还包括：
[0032]当规划方案集合的数量小于或者等于预设数目并且种群代数小于或者等于代数阈值时，将种群代数q加一，对离散变量种群进行更新操作，得到q+1代离散种群；
[0033]将所述q+1代离散种群和q+1代连续种群个体组成新的初始规划规划方案，新的初始规划规划方案对应的目标函数值为上一轮中选择作为q+1代连续种群个体对应的目标函数值，返回执行将q+1代连续种群个体进行变异、交叉操作的步骤。
[0034]在其中一个实施例中，根据初始规划方案目标函数值和交叉规划方案目标函数值进行选择操作，得到q+1代连续种群个体，包括：
[0035]当初始规划方案目标函数值对交叉规划方案目标函数值占优时，将q代连续种群个体作为q+1代连续种群个体；
[0036]当交叉规划方案目标函数值对初始规划方案目标函数值占优时，将q代连续种群
个体对应的q+1代交叉连续种群个体作为q+1代连续种群个体。
[0037]在其中一个实施例中，该方法还包括：
[0038]当q代初始规划方案的节点注入功率失配量超过预设失配量阈值时，重新生成q代连续种群个体与q代离散种群，将符合拓扑约束的q代离散种群和重新生成的q代连续种群个体组成初始规划方案；
[0039]当q+1代交叉规划方案的节点注入功率失配量超过预设失配量阈值时，重新生成q+1代交叉连续种群个体，将符合拓扑约束的q代离散种群和重新生成的q+1代交叉连续种群个体组成交叉规划方案；
[0040]返回执行将初始规划方案和交叉规划方案输入第二规划模型中进行求解的步骤。
[0041]第二方面，提供了一种新能源汇集网络的多目标规划装置，该装置包括：
[0042]第一获取模块，用于获取送端网络的基础数据；其中，基础数据包括新能源场站的位置坐标、主网变电站的位置坐标和主网变电站间的连接关系；
[0043]第二获取模块，用于获取历史运行数据，根据历史运行数据和基础数据确定优化变量的取值范围；其中，历史运行数据包括负荷历史数据和电源历史数据；
[0044]规划模块，用于将优化变量的取值范围输入预设的多目标双层规划模型中进行求解，得到规划方案集合。
[0045]第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汇集网络的多目标规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取送端网络的基础数据；其中，所述基础数据包括新能源场站的位置坐标、主网变电站的位置坐标和主网变电站间的连接关系；获取历史运行数据，根据所述历史运行数据和所述基础数据确定优化变量的取值范围；其中，所述历史运行数据包括负荷历史数据和电源历史数据；将所述优化变量的取值范围输入预设的多目标双层规划模型中进行求解，得到规划方案集合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多目标双层规划模型包括第一规划模型和第二规划模型；所述将所述优化变量的取值范围输入预设的多目标双层规划模型中进行求解，得到规划方案集合，包括：在所述优化变量的取值范围内利用差分进化算法对所述第一规划模型进行求解，得到目标优化变量；根据所述目标优化变量确定第二规划模型的边界条件，利用混合整数线性规划方法对所述第二规划模型进行求解，得到所述规划方案集合。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多目标双层优化模型的建立过程，包括：根据第一规划模型的优化目标构建第一规划模型的目标函数；其中，第一规划模型的优化目标包括：建设成本最小、新能源受限电量最小、直流换电站与本地交流电网连接点送出功率最大化、送端网络内各线路的负载均衡性最高、送端网络内各节点直连电源和直连负荷的对称性最高；根据新能源场站与汇集变电站之间的连接关系确定所述第一规划模型的约束条件；根据所述第二规划模型的优化目标确定第二规划模型的目标函数；根据所述第一规划模型的优化变量和新能源汇集网络的物理运行约束确定所述第二规划模型的约束条件。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标优化变量包括初始规划方案和交叉规划方案；所述在所述优化变量的取值范围内利用差分进化算法对所述第一规划模型进行求解，得到目标优化变量，包括：将第一规划模型中的优化变量按照变量类型进行划分，得到连续变量种群和离散变量种群；在所述优化变量的取值范围内对所述连续变量种群进行初始化，得到q代连续种群个体；其中，q初始化为1，所述q代连续种群个体包括汇集变电站坐标、汇集变电站变电容量和线路输电容量；将所述离散变量种群随机初始化，得到q代离散种群，所述q代离散种群为待选线路的建设决策变量，0表示待选线路不建设，1表示待选线路建设；根据所述第一规划模型的约束条件对所述q代离散种群进行拓扑约束校验，将符合拓扑约束的q代离散种群和所述q代连续种群个体组成初始规划方案；将所述q代连续种群个体进行变异和交叉操作，形成所述q代连续种群个体对应的q+1
代交叉连续种群个体；将所述符合拓扑约束的q代离散种群和所述q+1代交叉连续种群个体组成交叉规划方案；所述根据所述目标优化变量确定第二规划模型的边界条件，利用混合整数线性规划方法对所述第二规划模型进行求解，得到所述规划方案集合，包括：将所述初始规划方案和所述交叉规划方案输入所述第二规划模型中进行求解，得到q代初始规划方案的节点注入功率失配量和q+1代交叉规划方案的节点注入功率失配量；当所述q代初始规划方案的节点注入功率失配量不超过预设失配量阈值时，根据所述第一规划模型求解所述初始规...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁宗相，乔颖，姜继恒，葛鹏江，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：