考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法技术方案

本发明专利技术属于电力系统自动化领域，公开了一种考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法，建立最大化清洁能源利用率的多能源接入下的多目标安全经济优化调度模型，基于分解的多目标优化算法将多目标问题转化为多个标量子问题，相比于传统的优化算法，拥有更低的计算复杂度，自适应惩罚因子的PBI聚合方法能够保证解的收敛性的同时提高解的分布性，改进的粒子群优化算法能够减少达到最优解的迭代次数，最终实现以较低的计算复杂度得到均匀分布的整个系统的最优Pareto解集，为决策者提供可靠的决策支持。为决策者提供可靠的决策支持。为决策者提供可靠的决策支持。

【技术实现步骤摘要】
考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法


[0001]本专利技术属于电力系统自动化领域，具体的说是涉及一种考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法。

技术介绍

[0002]节能环保是目前的主要话题深入到各行各业，电力工业也是如此。电能的主要来源是火力发电和水力发电，其中火力发电是主要的发电方式，这种发电方式不仅仅造成资源的浪费，增加发电成本，同时对环境污染极为严重，电力工业已经成为最大的污染排放产业之一。风能作为可再生的清洁能源，储量大、分布广，且风力发电无污染又取之不尽，但是由于风力发电的间歇性、波动性以及低可控性，使得风电并网产生严重的资源浪费，并且不利于电力系统的安全稳定运行。如何调节风电并网特性，解决协调火电与清洁能源的电力系统优化调度的问题日益迫切。

技术实现思路

[0003]针对上述
技术介绍
的不足，本专利技术提出了一种考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法，实现了发电成本、污染排放和清洁能源利用率最大化的最优配置，解决了清洁能源并网时实现降低发电成本、低污染和最小弃风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法，其特征在于：所述多能源系统多目标安全经济优化调度方法具体包括如下步骤：步骤1、将发电运行成本、污染物排放以及清洁能源消纳量作为目标函数，以功率平衡约束、旋转储备约束、机组出力上下限约束、机组爬坡率约束、传输线路的功率约束和火电机组的启停时间约束，建立考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化模型；步骤2、基于分解的多目标优化算法，将一个多目标优化问题分解为多个标量子问题来同时求解，改进的Penalty
‑
based Boundary Intersection(PBI)方法将多目标优化问题加权成一个单目标优化问题，其中，每个单目标优化问题会被分配一个权重向量来表示每个目标的重要程度，通过权重向量之间的距离定义每个子问题之间的邻域关系，采用改进的粒子群优化算法对每个子问题在其邻域中优化求解；步骤3、采用自适应惩罚因子来平衡解的分布性和收敛性，利用改进的自适应惯性权重搜索策略使粒子群优化算法随着迭代次数的增加实现全局和局部搜索能力的平衡，基于柯西
‑
洛伦兹分布的粒子轨迹修正所述自适应惯性权重搜索策略保证粒子群优化算法任务从前期的全局搜索动态转化为后期的局部搜索，采用约束违反度作为多目标优化问题中的约束处理方法；步骤4、利用改进的基于分解的多目标优化算法对多目标安全经济优化模型求解得到Pareto最优解集。2.根据权力要求1所述的考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法，其特征在于：在所述步骤1中：目标函数：功率平衡约束：旋转储备约束：各机组出力上下限约束：
各机组的爬坡速率约束：传输线路的功率约束：火电机组的启停时间限制：其中，f1为发电成本目标，包括火电机组、水电机组和风电机组运行成本的总和；f2为火电机组的污染排放物目标，包含二氧化碳、二氧化硫以及多种污染排放物的总和；f3为清洁能源消纳量目标，即以弃风量和弃水量最小为目标，T为一个调度周期，N
G
、N
H
、N
W
、N
D
分别为火电机组的数量、水电机组的数量、风电机组的数量以及储能装置的数量；P
i,t
、P
w,j,t
、P
h,l,t
、P
d,m,t
分别为t时刻火电机组i、风电机组j、水电机组l以及储能装置m所对应的出力；A
i,t
为第i台火电机组在时刻t的开关运行状态，其值在0和1之间切换；S
i,t
和N
i,t
为第i台火电机组在t时间内的总开关成本；C
w,j,t
为风电机组j在t时刻的出力成本；C
h,l,t
为水电机组l在t时刻的出力成本；a
i
、b
i
、c
i
和e
i
为参数，通过合适的取值获得火电机组的运行成本；d
i
为馈线的安全距离，取值大于0；α
i,v
、β
i,v
、γ
i,v
、η
i,v
和δ
i,v
为火电机组的污染物排放参数；为t时刻风电机组j计划出力；和为水电机组出力上下限；和为火电机组出力上下限；和为储能装置出力上下限；P
L,t
为t时刻的负荷；P
loss,t
为t时刻的线路传输损耗；U
w,t
和D
w,t
为时刻t风电机组的正负储备需求；U
g,t
为时刻t火电机组的储备需求；和为储能放电、充电额定功率；R
U,i
、R
D,i
、R
U,h,l
、R
D,h,l
、R
U,d,m
、R
D,d,m
为火电机组、水电机组和储能装置的爬坡速率上下限；G
l2
和G
l1
分别为传输线路l的潮流上限和潮流下限；F
l,i
和F
l,k
为与对应传输线路相关的矩阵；和分别为t
‑
1时刻火电机组i的启停时间；和分别为火电机组i最小的启停时间。3.根据权利要求2所述的考虑清洁能源消纳量的多能源系统多目标安全经济优化调度方法，其特征在于：所述步骤2具体包括如下步骤：步骤2
‑
1：根据基于分解的多目标优化算法，将一个多目标优化问题分解为多个标量子问题来同时求解，首先需要生成一组均匀分布的权重向量{ω1,
…
,ω
N
}，其中N是权重向量的个数，每个权重向量的维度等于目标个数，通过对m维空间以一定采样步长采样，产生权
重向量的个数为即种群规模，其中，m是目标函数的个数，H是多目标问题中每一个目标方向上的采样个数，且称为采样步长，单位超平面可表示为每个权重向量ω表示成且是权重向量ω的分量；步骤2
‑
2：生成均匀分布的权重向量后，每个子问题之间的邻域关系是根据各自权重向量之间的欧式距离决定的，即每个子问题可拥有自定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧峰，张安华，岳东，窦春霞，黄金虎，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：