基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统调度方法，包括以下步骤：S1.构建多区域电力系统调度模型，以电力系统调度成本最小化为目标函数，将多区域电力系统调度模型划分为多个区域子模型，确定每个区域子模型的值函数；S2.基于牛顿法对每个区域子模型的值函数进行二阶泰勒展开，获得每个区域子模型的近似值函数；S3.计算多区域电力系统调度模型中每个区域子模型近似值函数的导数，获得每个区域子模型的近似值函数的二阶导数矩阵和一阶导数矩阵；S4.采用基于牛顿法的近似动态规划方法，对每个区域子模型的近似值函数进行更新，获得多区域电力系统调度模型的最优调度策略，根据最优调度策略对电力系统进行调度。提高了求解速度和精度。提高了求解速度和精度。提高了求解速度和精度。

【技术实现步骤摘要】
基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法


[0001]本专利技术涉及电力系统调度
，具体地说，涉及一种基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法。

技术介绍

[0002]多区域电力系统互联是现代电力系统的显著特点，高效的调度对现代电力系统的经济安全运行具有重要意义。传统的集中式调度方法在需要集中调度中心收集所有区域的详细数据，并采用集中的优化模型进行求解。然而，随着电力系统规模的不断增大以及区域互联的日益复杂，集中式优化方法具有很大的局限性，原因如下：(1)调度中心难以准确收集和处理各区域的海量数据；(2)各区域出于保护信息私密性的需要，不宜将其所有信息都上传到集中调度中心；(3)各区域需要独立运行，即本区域的经济调度由本区域的调度中心负责。因此，采用分散式的调度方法求解多区域电力系统经济调度问题是十分必要的。
[0003]常用的分散式调度方法主要包括对偶分解法和最优性条件分解法两大类。其中，对偶分解法包括拉格朗日松弛法和增广拉格朗日松弛法。这类方法通过将区域之间的耦合约束松弛到目标函数中，构造了可分解的对偶子问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.构建多区域电力系统调度模型，以电力系统调度成本最小化为目标函数，将多区域电力系统调度模型划分为多个区域子模型，确定每个区域子模型的值函数；S2.基于牛顿法对每个区域子模型的值函数进行二阶泰勒展开，获得每个区域子模型的近似值函数；S3.计算多区域电力系统调度模型中每个区域子模型的近似值函数的导数，获得每个区域子模型的近似值函数的二阶导数矩阵和一阶导数矩阵；S4.采用基于牛顿法的近似动态规划方法，对每个区域子模型的近似值函数进行更新，获得多区域电力系统调度模型的最优调度策略，根据最优调度策略对电力系统进行调度。2.根据权利要求1所述的基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法，其特征在于，多区域电力系统调度模型以发电机运行成本最小为目标，满足机组出力约束、电压安全约束、线路容量约束和交流潮流约束，目标函数为：式中，表示发电机的集合；a
g
、b
g
和c
g
表示发电机g的发电成本系数；表示发电机g的有功功率输出；约束条件为：式中，和分别表示发电机g的有功功率输出的下限和上限；表示发电机g的无功功率输出；和分别表示发电机g的无功功率输出的下限和上限；表示节点的集合；e
i
和f
i
分别表示节点i的电压相量的实部和虚部；V
i,min
和V
i,max
分别表示节点i的电压幅值的下限和上限；P
ij,max
表示线路ij的线路传输容量上限；G
ij
和B
ij
分别表示节点导纳矩阵的实部和虚部；P
iD
和分别表示节点i的有功负荷和无功负荷；M
i,g
表示节点和发电机关联矩阵的第ig个元素。3.根据权利要求2所述的基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法，其特征在于，将多区域电力系统调度模型划分为多个区域子模型，确定每个区域子模型的值函数，具体为：S11.根据地理分区将多区域电力系统调度模型划分为n个区域子模型；S12.任意确定一种区域决策顺序，使多区域电力系统调度问题转换成一个多阶段决策
过程；S13.每个区域子模型的值函数及约束条件为：V
a
(S
a
)＝min{C
a
(S
a
,x
a
)+V
a+1
(S
a+1
)}其中，V
a
(S
a
)表示区域a的值函数；V
a+1
(S
a+1
)表示区域a+1的值函数；C
a
(S
a
,x
a
)表示区域a的发电成本；S
a
表示区域a的状态变量；S
a+1
表示区域a+1的状态变量；x
a
表示区域a的决策变量；g
a
(S
a
,x
a
,S
a+1
)表示区域a的等式约束；h
a
(S
a
,x
a
,S
a+1
)表示区域a的不等式约束；h
a
表示区域a的不等式约束的下限；表示区域a的不等式约束的上限。4.根据权利要求3所述的基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法，其特征在于，为获得每个区域子模型的近似值函数，构建拉格朗日方程为：其中，λ
a
表示区域a的拉格朗日乘子；μ表示势垒系数；N
a,h
表示不等式约束的数量。5.根据权利要求4所述的基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法，其特征在于，引入库恩塔克条件后，每个区域子模型的值函数描述为：式中，表示拉格朗日方程的库恩塔克条件。6.根据权利要求5所述的基于牛顿法近似动态规划的多区域电力系统分散调度方法，其特征在于，将区域a的决策变量x
a
、区域a+1的状态变量S
a+1
和区域a的拉格朗日乘子λ
a
统一由变量ω
a
表示，得到ω...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建全，叶汉芳，王泽爽，卓叶林，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：