基于部分自动微分技术的电力系统潮流优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于部分自动微分技术的电力系统潮流优化方法。与已有的基于自动微分技术的潮流优化方法相比，该算法充分利用目标函数和约束函数的雅可比矩阵和／或海森矩阵的大部分元素在迭代中保持不变的特点，加入了识别雅可比矩阵与海森矩阵中不变元素的功能，并在首次迭代前将其存储在列表中；在数值优化算法的每次迭代中，仅需要利用自动微分技术计算雅可比矩阵和／或海森矩阵中的可变元素。本发明专利技术提出的基于部分自动微分技术的潮流优化算法可以在基本不降低计算效率的前提下，大大减轻软件开发和维护者的负担，提高潮流优化应用程序的可维护性和灵活性，高效地支持用户自定义模型，满足了现代电力系统分析、运行和调度的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统的运行、分析与调度
，尤其涉及一种基于部 分自动微分技术的电力系统潮流优化方法。技术背景近年来，随着电力市场改革不断深入和并网电力设备种类不断多元化，对电 力系统潮流优化方法提出了更快速、更灵活的要求。潮流优化领域广泛使用的 牛顿法[11、逐次二次规划法[2、内点法[31等数值优化方法中，都需要计算目标函 数与约束条件的雅可比矩阵和/或海森矩阵。为了获得上述矩阵，开发者不得不 手动推导并实现这些导数计算公式。该手动编程方式具有以下缺点(l)推导导 数计算公式过于繁琐且易于出错；(2)将上述公式手动编程实现不易于调试；(3) 需要手动维护矩阵的稀疏结构，不利于代码的可移植性；(4)当加入新设备(如 FACTS与HVDC)、增减或修改约束、改变目标函数时，源代码改动频繁。自动微分技术可以自动根据函数源代码生成其对应的导数矩阵，克服了手动 编程的上述缺点和不足，与其他微分方法(如数值差分、符号微分)相比，自动微 分技术避免了截断误差，对CPU时间和内存的占用都远小于上述方法。在文献 [4-7]中，自动微分技术分别在电力系统潮流计算、灵敏度分析、动态仿真和潮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于部分自动微分技术的电力系统潮流优化方法，其特征在于包括如下步骤：　第一步：读取电网数据计算导纳矩阵，根据运行要求选择潮流优化的具体形式，并以此确定目标函数ｆ（ｘ）和约束条件，包括等式约束条件ｈ（ｘ）和不等式约束条件ｇ（ｘ），构成下述非线性规划问题：　＊＊＊　第二步：采用平启动方法为优化变量设定初始值，为自动微分软件分配所需的内存；　第三步：使用自动微分技术求出目标函数和约束条件的雅可比矩阵和／或海森矩阵中不变元素的位置与值，存储于列表Ｌ，其中每一条记录分别存储导数矩阵不变元素对应的矩阵类型、行、列、元素值和对应的目标函数或约束条件；　第四步：计算目标函数和约束条件的值；　第五步：使用自...

【技术特征摘要】
1、一种基于部分自动微分技术的电力系统潮流优化方法，其特征在于包括如下步骤第一步读取电网数据计算导纳矩阵，根据运行要求选择潮流优化的具体形式，并以此确定目标函数f(x)和约束条件，包括等式约束条件h(x)和不等式约束条件g(x)，构成下述非线性规划问题<maths id=math0001 num=0001 ><math><![CDATA[ <mrow><munder> <mi>min</mi> <mi>x</mi></munder><mi>f</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths><maths id=math0002 num=0002 ><math><![CDATA[ <mrow><mi>s</mi><mo>.</mo><mi>t</mi><mfenced open='{' close=''> <mtable><mtr> <mtd><mi>h</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0</mn> </mtd></mtr><mtr> <mtd><munder> <mi>g</mi> <mo>&OverBar;</mo&g...

【专利技术属性】
技术研发人员：江全元，耿光超，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]