一种配电网优化控制策略仿真验证方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电力系统仿真技术领域，具体提供了一种配电网优化控制策略仿真验证方法及系统，包括：基于预先构建的负荷损失模型和待优化控制策略对配电网进行仿真，得到待优化控制策略中的优化控制策略；基于预先构建的控制损耗模型和所述优化控制策略对配电网进行仿真，得到所述优化控制策略中的最优控制策略，其中，采用API接口对配电网进行仿真的过程中的参数进行设定。本发明专利技术提供的技术方案实现了最优控制策略的选择，使得在调度控制的同时，兼顾了经济性与安全性。兼顾了经济性与安全性。兼顾了经济性与安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网优化控制策略仿真验证方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统仿真
，具体涉及一种配电网优化控制策略仿真验证方法及系统。

技术介绍

[0002]在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下，现代控制理论飞速发展。1948 年维纳等人发表论文，提出信息、反馈和控制等概念，为最优控制理论的诞生和发展奠定了基础。著名学者钱学森在1954年编著的《工程控制论》直接促进了最优控制理论的发展。著名学者R.贝尔曼于1957年创立的动态规划和科学家Л.С.庞特里亚金于1958 年提出的名为极大值原理的综合控制系统的新方法开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。此外，库恩和图克共同推导的关于“不等式约束条件下的非线性最优必要条件(库恩—图克定理)”及卡尔曼的关于“随机控制系统最优滤波器”等是构成最优控制理论及现代最优化技术理论基础的代表作。
[0003]最优控制是使控制系统的性能指标实现最优化的基本条件和综合方法，可概括为：对一个受控的动力学系统或运动过程，从一类允许的控制方案中找出一个最优的控制方案，使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时，其性能指标值为最优。即从一切可能的方案中寻找一个最优的方案。
[0004]多目标优化即在两个及以上相互冲突的目标影响下，选择最优决策方案的优化策略，在现代科技、工业生产、物流、经济等众多与人民生活关系密切的领域中得到广泛应用。
[0005]现有优化算法：模拟退火法、粒子群算法、遗传算法等。模拟退火法虽然计算简单，稳定性强，但收敛速度慢，执行时间长，算法性能与初始值有关；遗传算法容易陷入局部最优解，且当问题复杂时，计算量大，稳定性差；粒子群算法结构简单，易于工程实现，但还是容易陷入局部最优，不能有效解决组合优化问题。因此，单一优化算法中的参数控制也在一定程度上影响最终的结果。
[0006]在实际问题中，往往涉及三个以上的目标，对于一个非平凡的多目标优化问题，目标函数相互冲突，没有单一的解决方案同时优化每一个目标，只能找到一个帕累托最优解(可能是无穷数)。
[0007]从不同的角度看多目标优化问题，存在着不同的解决方法和目标。其目的是寻找一组代表性的帕累托最优解，量化在满足不同目标的权衡取舍，找到一个满足人类决策者主观偏好的单一解决方案。

技术实现思路

[0008]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种配电网优化控制策略仿真验证方法及系统。
[0009]第一方面，提供一种配电网优化控制策略仿真验证方法，所述配电网优化控制策略仿真验证方法包括：
[0010]基于预先构建的负荷损失模型和待优化控制策略对配电网进行仿真，得到待优化控制策略中的优化控制策略；
[0011]基于预先构建的控制损耗模型和所述优化控制策略对配电网进行仿真，得到所述优化控制策略中的最优控制策略；
[0012]其中，采用API接口对配电网进行仿真的过程中的参数进行设定。
[0013]优选的，所述预先构建的负荷损失模型包括：以负荷损失最小为目标的目标函数及其对应的约束条件。
[0014]进一步的，所述基于预先构建的负荷损失模型和待优化控制策略对配电网进行仿真，得到待优化控制策略中的优化控制策略，包括：
[0015]采用待优化控制策略对配电网仿真系统进行控制，并在待优化控制策略中选择负荷损失最小且满足所述以负荷损失最小为目标的目标函数对应的约束条件的预设数量个待优化控制策略作为优化控制策略。
[0016]进一步的，所述以负荷损失最小为目标的目标函数的计算式如下：
[0017]min∑β
i
P
C,i
[0018]上式中，β
i
为第i个节点的负荷权重，P
C,i
为第i个节点主动削减的负荷量。
[0019]进一步的，所述以负荷损失最小为目标的目标函数对应的约束条件包括下述中的至少一种：潮流等式约束、支路潮流和节点注入功率约束、输电线路容量约束、发电机容量约束、负荷削减量约束。
[0020]优选的，所述预先构建的控制损耗模型包括：以控制损耗最小为目标的目标函数及其对应的约束条件。
[0021]进一步的，所述基于预先构建的控制损耗模型和所述优化控制策略对配电网进行仿真，得到所述优化控制策略中的最优控制策略，包括：
[0022]采用优化控制策略对配电网仿真系统进行控制，并在优化控制策略中选择控制损耗最小且满足所述以控制损耗最小为目标的目标函数对应的约束条件的优化控制策略作为最优控制策略。
[0023]进一步的，所述以控制损耗最小为目标的目标函数的计算式如下：
[0024]min L＝L
u
+L
c
+L
s
[0025]上式中，L为控制损耗，L
u
为机组发电能耗成本，L
c
为机组发电的CO2气体排放造成的环境成本，L
s
为机组发电的SO2气体排放造成的环境成本。
[0026]进一步的，所述以控制损耗最小为目标的目标函数对应的约束条件包括下述中的至少一种：功率平衡约束、旋转备用约束、机组运行约束、电网安全性约束。
[0027]第二方面，提供一种配电网优化控制策略仿真验证系统，所述配电网优化控制策略仿真验证系统包括：
[0028]第一选择模块，用于基于预先构建的负荷损失模型和待优化控制策略对配电网进行仿真，得到待优化控制策略中的优化控制策略；
[0029]第二选择模块，用于基于预先构建的控制损耗模型和所述优化控制策略对配电网进行仿真，得到所述优化控制策略中的最优控制策略；
[0030]其中，采用API接口对配电网进行仿真的过程中的参数进行设定。
[0031]优选的，所述预先构建的负荷损失模型包括：以负荷损失最小为目标的目标函数
及其对应的约束条件。
[0032]进一步的，所述第一选择模块具体用于：
[0033]采用待优化控制策略对配电网仿真系统进行控制，并在待优化控制策略中选择负荷损失最小且满足所述以负荷损失最小为目标的目标函数对应的约束条件的预设数量个待优化控制策略作为优化控制策略。
[0034]进一步的，所述以负荷损失最小为目标的目标函数对应的约束条件包括下述中的至少一种：潮流等式约束、支路潮流和节点注入功率约束、输电线路容量约束、发电机容量约束、负荷削减量约束。
[0035]优选的，所述预先构建的控制损耗模型包括：以控制损耗最小为目标的目标函数及其对应的约束条件。
[0036]进一步的，所述第二选择模块具体用于：
[0037]采用优化控制策略对配电网仿真系统进行控制，并在优化控制策略中选择控制损耗最小且满足所述以控制损耗最小为目标的目标函数对应的约束条件的优化控制策略作为最优控制策略。
[0038]进一步的，所述以控制损耗最小为目标的目标函数对应的约束条件包括下述中的至少一种：功率平衡约束、旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网优化控制策略仿真验证方法，其特征在于，所述方法包括：基于预先构建的负荷损失模型和待优化控制策略对配电网进行仿真，得到待优化控制策略中的优化控制策略；基于预先构建的控制损耗模型和所述优化控制策略对配电网进行仿真，得到所述优化控制策略中的最优控制策略；其中，采用API接口对配电网进行仿真的过程中的参数进行设定。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先构建的负荷损失模型包括：以负荷损失最小为目标的目标函数及其对应的约束条件。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预先构建的负荷损失模型和待优化控制策略对配电网进行仿真，得到待优化控制策略中的优化控制策略，包括：采用待优化控制策略对配电网仿真系统进行控制，并在待优化控制策略中选择负荷损失最小且满足所述以负荷损失最小为目标的目标函数对应的约束条件的预设数量个待优化控制策略作为优化控制策略。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以负荷损失最小为目标的目标函数的计算式如下：min∑β
i
P
C,i
上式中，β
i
为第i个节点的负荷权重，P
C,i
为第i个节点主动削减的负荷量。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以负荷损失最小为目标的目标函数对应的约束条件包括下述中的至少一种：潮流等式约束、支路潮流和节点注入功率约束、输电线路容量约束、发电机容量约束、负荷削减量约束。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先构建的控制损耗模型包括：以控制损耗最小为目标的目标函数及其对应的约束条件。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于预先构建的控制损耗模型和所述优化控制策略对配电网进行仿真，得到所述优化控制策略中的最优控制策略，包括：采用优化控制策略对配电网仿真系统进行控制，并在优化控制策略中选择控制损耗最小且满足所述以控制损耗最小为目标的目标函数对应的约束条件的优化控制策略作为最优控制策略。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述以控制损耗最小为目标的目标函数的计算式如下：minL＝L
u
+L
c
+L
s
上式中，L为控制损耗，L
u
为机组发电能耗成本，L
c
为机组发电的CO2气体排放造成的环境成本，L
s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶学顺，刘科研，白牧可，康田园，贾东梨，李昭，王艳，周俊，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：