基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算方法及装置，该方法包括：确定配电网对应的第一最优潮流模型和每个微电网对应的第二最优潮流模型；依据第一最优潮流模型、各个第二最优潮流模型和边界耦合约束条件，构建第三最优潮流模型；确定第三最优潮流模型对应的广义纳什均衡解；确定协同目标函数和广义纳什均衡解对应的广义纳什均衡约束条件；确定协同目标函数对应的第四最优潮流模型，其约束条件包括该广义纳什均衡约束条件；确定第四最优潮流模型对应的帕累托最优解，据此确定最优潮流。应用本发明专利技术的方法，以非合作模型的广义纳什均衡点建立合作模型的约束，在整体优化时兼顾了个体利益，有利于提升优化管理效果。理效果。理效果。

【技术实现步骤摘要】
基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算方法及装置。

技术介绍

[0002]最优潮流是电力系统优化运行管理过程中的关键对象之一，最优潮流(Optimal Power Flow，OPF)是指当系统的结构参数和负荷情况都已给定时，调节可利用的控制变量(如发电机输出功率、可调变压器抽头等)来找到能满足所有运行约束条件的，并使系统的某一性能指标(如发电成本或网络损耗)达到最优值下的潮流分布，而潮流是指电力系统中电压、功率等的稳态分布。
[0003]配电网与微电网协同的电力系统是常见的电力系统之一，这类电力系统可简称为配微协同系统。目前，在配微协同系统的最优潮流计算过程中，通常是假定配电网与微电网具有相同的目标，以此构建最优潮流模型进行求解。
[0004]而在实际的应用场景中，许多地区的配电网与微电网由不同的运行商进行管理，在此场景下基于现有方式计算最优潮流时，认为配电网与微电网的目标相同，而实际上两者的利益并不是完全一致的，由此计算得到的最优潮流并不是实际上的最优解，难以使系统的性能指标达到最优，优化管理效果较差。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算方法，以解决基于单一目标计算配微协同的电力系统的最优潮流，难以得到实际上的最优解，优化管理效果较差的问题。
[0006]本专利技术实施例还提供了一种基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算装置，用以保证上述方法实际中的实现及应用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算方法，包括：在需要对电力系统进行最优潮流计算的情况下，确定所述电力系统的配电网对应的第一最优潮流模型和所述电力系统的每个微电网对应的第二最优潮流模型；所述第一最优潮流模型为基于所述配电网对应的目标函数构建的最优潮流模型，每个所述微电网对应的第二最优潮流模型为基于该微电网对应的目标函数构建的最优潮流模型；依据所述第一最优潮流模型、各个所述第二最优潮流模型和预设的边界耦合约束条件，构建第三最优潮流模型；所述第三最优潮流模型为广义纳什博弈模型；确定所述第三最优潮流模型对应的广义纳什均衡解；确定所述电力系统对应的协同目标函数；依据所述广义纳什均衡解，确定所述协同目标函数对应的广义纳什均衡约束条件；
确定第四最优潮流模型；所述第四最优潮流模型为基于所述协同目标函数构建的最优潮流模型，所述第四最优潮流模型的约束条件包括所述广义纳什均衡约束条件；确定所述第四最优潮流模型对应的帕累托最优解；依据所述帕累托最优解确定所述电力系统的最优潮流。
[0008]上述的方法，可选的，所述确定所述电力系统的配电网对应的第一最优潮流模型和所述电力系统的每个微电网对应的第二最优潮流模型，包括：确定第一优化目标，所述第一优化目标为基于所述配电网对应的目标函数设置的优化目标；确定所述配电网对应的第一可行域，所述第一可行域为与所述配电网对应的边界节点功率注入量相关联的可行域；确定所述配电网对应的变量约束条件；所述配电网对应的变量约束条件表征所述配电网对应的优化变量的取值范围为所述第一可行域，所述配电网对应的优化变量包括所述配电网对应的控制量、所述配电网对应的状态量和所述配电网对应的边界节点状态量；将所述第一优化目标和所述配电网对应的变量约束条件作为所述配电网对应的第一最优潮流模型；对于每个所述微电网，确定该微电网对应的第二优化目标，该第二优化目标为基于该微电网对应的目标函数设置的优化目标；对于每个所述微电网，确定该微电网对应的第二可行域，该第二可行域为与该微电网对应的边界节点状态量相关联的可行域；对于每个所述微电网，确定该微电网对应的变量约束条件，该变量约束条件表征该微电网对应的优化变量的取值范围为该微电网对应的第二可行域，该微电网对应的优化变量包括该微电网对应的控制量、该微电网对应的状态量和该微电网对应的边界节点功率注入量；对于每个所述微电网，将该微电网对应的第二优化目标以及该微电网对应的变量约束条件作为该微电网对应的第二最优潮流模型。
[0009]上述的方法，可选的，所述依据所述第一最优潮流模型、各个所述第二最优潮流模型和预设的边界耦合约束条件，构建第三最优潮流模型，包括：确定所述配电网对应的决策变量；确定每个所述微电网对应的决策变量；依据所述配电网对应的决策变量、各个所述微电网对应的决策变量和所述边界耦合约束条件，分别对所述第一最优潮流模型和各个所述第二最优潮流模型进行模型表达转化，得到所述第一最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式以及每个所述第二最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式；将所述第一最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式和每个所述第二最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式，组成所述第三最优潮流模型。
[0010]上述的方法，可选的，所述确定所述第三最优潮流模型对应的广义纳什均衡解，包括：依据预设的交替迭代算法对所述第三最优潮流模型进行求解，得到所述第三最优潮流模型的求解结果，将该求解结果作为所述广义纳什均衡解。
[0011]上述的方法，可选的，所述依据所述广义纳什均衡解，确定所述协同目标函数对应的广义纳什均衡约束条件，包括：在所述协同目标函数中，确定所述配电网对应的目标子函数和每个所述微电网对应的目标子函数；依据所述广义纳什均衡解，确定所述配电网对应的目标函数值和每个所述微电网对应的目标函数值；确定所述配电网对应的广义纳什均衡约束，所述配电网对应的广义纳什均衡约束表征所述配电网对应的目标子函数的函数值小于或等于所述配电网对应的目标函数值；确定每个所述微电网对应的广义纳什均衡约束，每个所述微电网对应的广义纳什均衡约束表征该微电网对应的目标子函数的函数值小于或等于该微电网对应的目标函数值；将所述配电网对应的广义纳什均衡约束和各个所述微电网对应的广义纳什均衡约束作为所述协同目标函数对应的广义纳什均衡约束条件。
[0012]上述的方法，可选的，所述确定第四最优潮流模型，包括：确定第三优化目标，所述第三优化目标为基于所述协同目标函数设置的优化目标；确定所述协同目标函数对应的全局等式约束条件和全局不等式约束条件；将所述第三优化目标、所述全局等式约束条件、所述全局不等式约束条件和所述广义纳什均衡约束条件，组成所述第四最优潮流模型。
[0013]上述的方法，可选的，所述确定所述第四最优潮流模型对应的帕累托最优解，包括：依据预设的多相分解算法，对所述第四最优潮流模型进行求解，得到所述第四最优潮流模型的求解结果，将该求解结果作为所述帕累托最优解。
[0014]一种基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算装置，包括：第一确定单元，用于在需要对电力系统进行最优潮流计算的情况下，确定所述电力系统的配电网对应的第一最优潮流模型和所述电力系统的每个微电网对应的第二最优潮流模型；所述第一最优潮流模型为基于所述配电网对应的目标函数构建的最优潮流模型，每个所述微电网对应的第二最优潮流模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于广义纳什均衡的电力系统最优潮流计算方法，其特征在于，包括：在需要对电力系统进行最优潮流计算的情况下，确定所述电力系统的配电网对应的第一最优潮流模型和所述电力系统的每个微电网对应的第二最优潮流模型；所述第一最优潮流模型为基于所述配电网对应的目标函数构建的最优潮流模型，每个所述微电网对应的第二最优潮流模型为基于该微电网对应的目标函数构建的最优潮流模型；依据所述第一最优潮流模型、各个所述第二最优潮流模型和预设的边界耦合约束条件，构建第三最优潮流模型；所述第三最优潮流模型为广义纳什博弈模型；确定所述第三最优潮流模型对应的广义纳什均衡解；确定所述电力系统对应的协同目标函数；依据所述广义纳什均衡解，确定所述协同目标函数对应的广义纳什均衡约束条件；确定第四最优潮流模型；所述第四最优潮流模型为基于所述协同目标函数构建的最优潮流模型，所述第四最优潮流模型的约束条件包括所述广义纳什均衡约束条件；确定所述第四最优潮流模型对应的帕累托最优解；依据所述帕累托最优解确定所述电力系统的最优潮流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述电力系统的配电网对应的第一最优潮流模型和所述电力系统的每个微电网对应的第二最优潮流模型，包括：确定第一优化目标，所述第一优化目标为基于所述配电网对应的目标函数设置的优化目标；确定所述配电网对应的第一可行域，所述第一可行域为与所述配电网对应的边界节点功率注入量相关联的可行域；确定所述配电网对应的变量约束条件；所述配电网对应的变量约束条件表征所述配电网对应的优化变量的取值范围为所述第一可行域，所述配电网对应的优化变量包括所述配电网对应的控制量、所述配电网对应的状态量和所述配电网对应的边界节点状态量；将所述第一优化目标和所述配电网对应的变量约束条件作为所述配电网对应的第一最优潮流模型；对于每个所述微电网，确定该微电网对应的第二优化目标，该第二优化目标为基于该微电网对应的目标函数设置的优化目标；对于每个所述微电网，确定该微电网对应的第二可行域，该第二可行域为与该微电网对应的边界节点状态量相关联的可行域；对于每个所述微电网，确定该微电网对应的变量约束条件，该变量约束条件表征该微电网对应的优化变量的取值范围为该微电网对应的第二可行域，该微电网对应的优化变量包括该微电网对应的控制量、该微电网对应的状态量和该微电网对应的边界节点功率注入量；对于每个所述微电网，将该微电网对应的第二优化目标以及该微电网对应的变量约束条件作为该微电网对应的第二最优潮流模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一最优潮流模型、各个所述第二最优潮流模型和预设的边界耦合约束条件，构建第三最优潮流模型，包括：确定所述配电网对应的决策变量；确定每个所述微电网对应的决策变量；
依据所述配电网对应的决策变量、各个所述微电网对应的决策变量和所述边界耦合约束条件，分别对所述第一最优潮流模型和各个所述第二最优潮流模型进行模型表达转化，得到所述第一最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式以及每个所述第二最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式；将所述第一最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式和每个所述第二最优潮流模型对应的广义纳什博弈表达式，组成所述第三最优潮流模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第三最优潮流模型对应的广义纳什均衡解，包括：依据预设的交替迭代算法对所述第三最优...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蕾，董树锋，杨强，吕军，徐玮韡，孙益辉，徐重酉，宋金根，徐巍峰，黄俊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：