基于NSGA-II算法的新能源接入优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于NSGA

【技术实现步骤摘要】
基于NSGA
‑
II算法的新能源接入优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统新能源接入优化比选研究，具体涉及一种基于NSGA
‑
II算法的新能源接入综合比选和优化方法。

技术介绍

[0002]随着传统能源日益短缺，可再生能源在电力系统中的应用规模不断扩大。目前，新能源的安装在配电网的大规模应用，能够促进了经济、环境、社会等方面的发展。但是如何合理地规划新能源的接入位置及容量，尤其当系统中存在不同行业的负荷时，不同的新能源规划方案对电力系统运行的影响是巨大。当下的大部分研究都仅将减小系统线路上的网络损耗和提高节点电压作为系统优化目标，来决定接入新能源的规划，作为多目标优化问题。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0004]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0005]因此，本专利技术解决的问题是：现有技术中的上述缺陷，提供一种基于NSGA
‑
II算法的新能源接入综合比选和优化方法，该方法综合考虑了运行成本、能源浪费率、能源消耗费用、线路损耗率和线路负载不饱和率五个目标进行优化，并基于NSGA
‑
II算法，协调相互冲突的多个目标函数，来实现多目标优化问题的求解。/>[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，基于NSGA
‑
II算法的新能源接入优化方法及系统，包括：
[0007]获得电力系统的系统参数；
[0008]建立电力系统数学模型和目标函数；
[0009]基于NSGA
‑
II算法，协调互相冲突的多个目标函数，对所述建立的模型记性求解；
[0010]基于所述求解结果，通过模糊综合评论法来计算各个解的目标满意度排序，输出新能源的接入位置及容量。
[0011]作为本专利技术所述的基于NSGA
‑
II算法的新能源接入优化方法的一种优选方案，其中：所述电力系统参数包括，注入节点的复功率、线路潮流、节点电压、线路的阻抗。
[0012]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：所述建立电力系统目标函数包括，运行成本计算过程如下，
[0013][0014]其中，目标函数f1中，C
DG
为接入单位容量新能源所需成本，N
DG
为接入新能源的总数量，P
i；DG
表示接入的第i个新能源；
[0015]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：所述建立电力系统目标函数包括，能源浪费率计算过程如下，
[0016][0017]其中，目标函数f2中，P
i,G
为第i个发电机的功率，N
G
为发电机的总数量，N
i,load
表示第i个负荷的有功功率，N
load
为发电机的总数量；
[0018]能源消耗费用计算过程如下，
[0019][0020]其中，目标函数f3中，C
b
表示发电机输出单位功率的费用。
[0021]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：所述建立电力系统目标约束包括：
[0022]网络潮流约束计算过程如下，
[0023][0024]所述公式中，P
m,G
表示节点m的发电机有功功率，P
m,DG
表示节点m接入的新电源容量，P
m,load
表示节点m的负荷有功功率，Q
m,G
表示节点m的发电机无功功率，Q
m,load
表示节点m的负荷无功功率，Um为节点m的电压幅值，N为与节点m相邻节点数量，θ
mn
为节点m与节点n的电压相角差，Gmn为节点m与节点n间线路的电导值，Bmn为节点m与节点n间线路的电纳值。
[0025]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：所述建立电力系统目标约束还包括：
[0026]功率平衡约束计算过程如下，
[0027][0028]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：所述建立电力系统目标约束还包括：
[0029]网络潮流约束计算过程如下,
[0030]0≤P
i,DG
≤P
DG_max
[0031]上述公式中，PDG_max表示接入新能源的容量上界；
[0032]电压上下限约束计算过程如下,
[0033]U
i_min
≤U
i
≤U
i_max
[0034]上述公式中，Ui表示节点i的电压值，U
i_min
表示节点i的电压值的下界，U
i_max
表示节点i的电压值的上界；
[0035]电流上下限约束计算过程如下：
[0036]0≤I
i
≤I
i_max
[0037]上述公式中，I
i_max
支路i的承受的最大电流值。
[0038]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：所述建立电力系统目标函数还包括，线路损耗率计算过程如下，
[0039][0040]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：所述建立电力系统目标函数还包括,线路负载不饱和率计算过程如下，
[0041][0042]其中，目标函数f5中，I
i
为电力系统接入新能源后支路i的实际电流，I
n
为系统的额定电流，N
b
为支路数。
[0043]作为本专利技术所述的基于特征反射非线性褶积模型的多次波压制方法的一种优选方案，其中：电力系统量测模块，用于获取电力系统的参数，所述参数包括网络拓扑、线路的阻抗、发电机参数、负荷参数；
[0044]电力系统模型建模模块，用于对电力系统的模型进行建立，并计算线路潮流；
[0045]电力系统多目标计算模块，用于对所提出的具有多指标的目标函数进行多目标求解；
[0046]结果比选及输出模块，通过模糊综合评价法来计算各个解的目标满意度并排序，输出新能源的接入位置及容量，给电网规划人员参考。
[0047]本专利技术的有益效果：(1)高效性：用NSGA
‑
II算法协调相互冲突的多个目标函数，有良好的寻优能力，求解多目标优化模型可以得到帕累托最优解集合，为决策则提供多种选择，以选取更可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于NSGA
‑
II算法的新能源接入优化方法，其特征在于：包括，获得电力系统的系统参数；建立电力系统数学模型和目标函数；基于NSGA
‑
II算法，协调互相冲突的多个目标函数，对所述建立的模型记性求解；基于所述求解结果，通过模糊综合评论法来计算各个解的目标满意度排序，输出新能源的接入位置及容量。2.如权利要求1所述的基于NSGA
‑
II算法的新能源接入优化方法，其特征在于：所述电力系统参数包括，注入节点的复功率、线路潮流、节点电压、线路的阻抗。3.如权利要求1所述的基于NSGA
‑
II算法的新能源接入优化方法，其特征在于：所述建立电力系统目标函数包括，运行成本计算过程如下，其中，目标函数f1中，C
DG
为接入单位容量新能源所需成本，N
DG
为接入新能源的总数量，P
i；DG
表示接入的第i个新能源；4.如权利要求1所述的基于NSGA
‑
II算法的新能源接入优化方法及系统，其特征在于：所述建立电力系统目标函数包括，能源浪费率计算过程如下，其中，目标函数f2中，P
i,G
为第i个发电机的功率，N
G
为发电机的总数量，N
i,load
表示第i个负荷的有功功率，N
load
为发电机的总数量；能源消耗费用计算过程如下，其中，目标函数f3中，C
b
表示发电机输出单位功率的费用。5.根据权利要求1所述的一种基于NSGA
‑
II算法的新能源接入综合比选和优化方法，其特征在于：所述建立电力系统目标约束包括：网络潮流约束计算过程如下，所述公式中，P
m,G
表示节点m的发电机有功功率，P
m,DG
表示节点m接入的新电源容量，P
m,load
表示节点m的负荷有功功率，Q
m,G
表示节点m的发电机无功功率，Q
m,load
表示节点m的负
荷无功功率，Um为节点m的电压幅值，N为与节点m相邻节点数量，θ
mn
为节点m与节点n的电压相角差，Gmn为节点m与节点n间线路的电导值...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁毅，王麒翔，宋卓然，王勇，张明理，张子信，何昕，尹婧娇，王子蕴，金宇飞，姜涛，宋坤，齐阳，张泽宇，黄晓义，张娜，程孟增，杨国琛，鲁浩，刘佳伟，徐思雨，
申请(专利权)人：华南理工大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：