电网经济调度局部最小解确定和全局最小解搜索方法技术

本发明专利技术公开了一种电网经济调度局部最小解确定和全局最小解搜索方法，包括下述步骤：（1）获取具有N台发电机组的电力系统中每台机组相关数据；（2）建立电网经济调度问题的数学优化模型；（3）求得每台机组的由阀点和出力上限构成的奇异点集合；（4）可行解中至多有一台机组的出力不处于奇异点位置；（5）可行解中至少有两台机组的出力不处于奇异点位置，此类机组的燃料费用函数对其出力的一阶导数值相等，遍历搜索满足（4）或（5）的可行解；（6）从步骤（4）和（5）得到的具有最小燃料费用值的可行解即为问题的全局最小解。本发明专利技术提出问题解空间中局部最小解所需满足的必要条件，并遍历搜索满足该条件的解，得到问题的全局最小解。

Local minimum solution and global minimum solution search method for power grid economic dispatch

The invention discloses a power system economic dispatch local minimum and determine the global minimum solution search method, which comprises the following steps: (1) for each unit of data in power system with N generating units; (2) the mathematical optimization model is established for power grid economic dispatch problem; (3) the singular point consists of the valve point and output limit of each unit of the set of feasible solution; (4) there are at most a singular position is not in the output units; (5) the feasible solution at least singular position output of two units in the unit fuel cost functions, such a derivative is equal to its output the traversal search satisfies (4) or (5) of the feasible solution; (6) from step (4) and (5) the minimum fuel cost value of the feasible solution of this problem the global minimum solution. The invention provides necessary conditions for the solution space of local minimum solutions to meet the needs, and meet the conditions of the search solution, get the global minimum solution.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统的运行、分析与调度
，特别是涉及一种。
技术介绍
考虑发电机组的阀点效应的电网经济调度问题是一个非凸、不可微和多局部最小解的优化问题，传统的梯度法和牛顿法等方法无法对其进行求解，为更好地求解该问题，学者们提出了进化规划算法(Q.H.Wu，and J.T.Ma.Power system optimal reactivepower dispatch using evolutionary programming[J].1EEE Transactions on PowerSystems, 1995,10 (3):1243-1249.吴青华，J.T.Ma.釆用进化规划的电力系统最优无功经济调度[J].美国电气与电子工程师协会电力系统汇刊，1995，10(3):1243-1249.)，遗传算法(Q.H.Wu，and Y.J.Ca0.Dispatching.Encyclopedia of Electrical and ElectronicsEngineering, John Wiley&Sons Inc., edited by John G.Webster, 1999.吴青华，曹一家.调度.威利电力与电子工程百科全书，John Wiley&Sons Inc.，John G.Webster编辑，1999.)、(C.-L Chiang.1mproved genetic algorithm for power economic dispatchof units with valve-point effects and multiple fuels[J].1EEE Transactions onPower Systems，2005，20 (4):1690-1699.C._L.Chiang.考虑机组阀点效应和多燃料的电力系统经济调度的改进遗传算法[J].美国电气与电子工程师协会电力系统汇刊，2005，20(4):1690-1699.)，蚁群算法(侯云鹤，熊信艮，吴耀武，等.基于广义蚁群算法的电力系统经济负荷分配[J].中国电机工程学报，2003，23 (3):59-64.)，禁忌搜索算法(W.-M.Lin，F.-S.Cheng, and Μ.-Τ.Tsay.An improved tabu search for economic dispatch withmultiple minima[J].1EEE Transactions on Power Systems，2002，17(I):108-112.W.-M.Lin, F.-S.Cheng, M.-T.Tsay.含多最小值的经济调度的改进禁忌搜索算法[J].美国电气与电子工程师协会电力系统汇刊，2002，17(1):108-112.)，粒子群优化算法(侯云鹤，鲁丽娟，熊信银，等.改进粒子群算法及其在电力系统经济负荷分配中的应用[J].中国电机工程学报，2004，24 (7):95-100.)，群搜索优化算法(C.X.Guo，J.P.Zhan，and Q.H.Wu.Dynamiceconomic emission dispatch based on group search optimizer with multipleproducers [J].Electric Power Systems Research，2012，86:8-16.郭创新，詹俊鹏，吴青华.基于含多个发现者的群搜索优化算法的动态经济排放调度研究[J].电力系统研究，2012,86:8-16.)，蜂群算法(S.Hemamalini，and S.P.Simon.Artificial bee colonyalgorithm for economic load dispatch problem with non-smooth cost functions[J].Electric Power Components and Systems，2010，38 (7):786-803.S.Hemamalini,S.P.Simon.含不平滑成本函数的经济负荷调度问题的人工蜂群算法[J].电力部件与系统，2010,38(7):786-803.)和萤火虫算法(X.-S.Yang，S.S.S.Hosseini，and A.H.Gandom1.Firefly algorithm for solving non-convex economic dispatch problems with valveloading effect[J].Applied Soft Computing，2012，12 (3): 1180-1186.X.-S.Yang，S.S.S.Hosseini7A.H.Gandom1.用于求解含阀点负荷效应的非凸经济调度问题的萤火虫算法[J].应用软计算，2012，12(3):1180-1186.)等随机搜索算法，得到了较好的求解效果，但是不能保证收敛到所述问题的全局最小解。现有的对所述问题的研究主要集中在优化算法的改进，然而针对问题本身的特性研究却鲜见于文献中，更是缺乏能够充分利用问题解空间的特性的求解方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术无法保证收敛到考虑发电机组阀点效应的电网经济调度问题的全局最小解的问题，提供一种。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:，包括下述步骤:(I)获取具有N台发电机组的电力系统中每台机组出力上下限数据、出力-燃料费用函数的系数数据和系统负荷数据；(2)建立考虑机组阀点效应的电网经济调度问题的数学优化模型；(3)根据机组的出力-燃料费用函数求得每台机组的由阀点和出力上限构成的奇异点集合及燃料费用函数对其出力的二阶导数大于零的区域；(4)问题的可行解中至多有一台机组的出力不处于奇异点位置，对满足上述条件的可行解进行遍历搜索；(5)问题的可行解中有两台或两台以上机组的出力不处于奇异点位置，此类机组的燃料费用函数对其出力的一阶导数值相等，且其中至多有一台此类机组不处于燃料费用函数对其出力的二阶导数大于零的区域，对满足上述条件的可行解进行遍历搜索；(6)从步骤(4)和(5)中得到的具有最小燃料费用值的可行解即为问题的全局最小解，将该全局最小解作为指令通过自动发电控制装置发送给相关发电厂或机组，通过发电厂或机组的自动控制调节装置实现对机组功率的控制。优选的，所述步骤(4)和(5)中，问题的可行解由N台机组的出力构成，且N台机组的出力总和等于系统负荷。优选的，根据燃料费用函数一阶导数是否存在，上述电网经济调度模型的可行解，...,<)中的元素可分成两个集合:P1HP1: —阶导数f/ (Pi)不存在}和P11=IP1: 一阶导数f/ (Pi)存在}，根据集合P11中元素个数不同，JC可分成两类:第一类解，^8°中至多有I个元素属于集合P11，将此类解称为第一类潜在局部最小解，对此类解的遍历搜索在步骤(4)中进行；第二类解，I】中有两个或两个以上元素属于集合P11，对此类解的遍历搜索在步骤(5)中进行。优选的，对第一类潜在局部最小解的遍历搜索具体步骤如下:(1.1)求得每一台发电机组的出力-燃料费用曲线的奇异点(含出力上下本文档来自技高网...

【技术保护点】
电网经济调度局部最小解确定和全局最小解搜索方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）获取具有N台发电机组的电力系统中每台机组出力上下限数据、出力?燃料费用函数的系数数据和系统负荷数据；（2）建立考虑机组阀点效应的电网经济调度问题的数学优化模型；（3）根据机组的出力?燃料费用函数求得每台机组的由阀点和出力上限构成的奇异点集合及燃料费用函数对其出力的二阶导数大于零的区域；（4）问题的可行解中至多有一台机组的出力不处于奇异点位置，对满足上述条件的可行解进行遍历搜索；（5）问题的可行解中有两台或两台以上机组的出力不处于奇异点位置，此类机组的燃料费用函数对其出力的一阶导数值相等，且其中至多有一台此类机组不处于燃料费用函数对其出力的二阶导数大于零的区域，对满足上述条件的可行解进行遍历搜索；（6）从步骤（4）和（5）中得到的具有最小燃料费用值的可行解即为问题的全局最小解，将该全局最小解作为指令通过自动发电控制装置发送给相关发电厂或机组，通过发电厂或机组的自动控制调节装置实现对机组功率的控制。

【技术特征摘要】
1.电网经济调度局部最小解确定和全局最小解搜索方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)获取具有N台发电机组的电力系统中每台机组出力上下限数据、出力-燃料费用函数的系数数据和系统负荷数据； (2)建立考虑机组阀点效应的电网经济调度问题的数学优化模型； (3)根据机组的出力-燃料费用函数求得每台机组的由阀点和出力上限构成的奇异点集合及燃料费用函数对其出力的二阶导数大于零的区域； (4)问题的可行解中至多有一台机组的出力不处于奇异点位置，对满足上述条件的可行解进行遍历搜索； (5)问题的可行解中有两台或两台以上机组的出力不处于奇异点位置，此类机组的燃料费用函数对其出力的一阶导数值相等，且其中至多有一台此类机组不处于燃料费用函数对其出力的二阶导数大于零的区域，对满足上述条件的可行解进行遍历搜索； (6)从步骤(4)和(5)中得到的具有最小燃料费用值的可行解即为问题的全局最小解，将该全局最小解作为指令通过自动发电控制装置发送给相关发电厂或机组，通过发电厂或机组的自动控制调节装置实现对机组功率的控制。2.根据权利要求1所述的电网经济调度局部最小解确定和全局最小解搜索方法，其特征在于，所述步骤(4)和(5)中，问题的可行解由N台机组的出力构成，且N台机组的出力总和等于系统负荷。3.根据权利要求1所述的 电网经济调度局部最小解确定和全局最小解搜索方法，其特征在于，根据燃料费用函数一阶导数是否存在，上述电网经济调度模型的可行解…,if,...,矽)中的元素可分成两个集合:P1HP1: —阶导数f/ (Pi)不存在}和P11=IP1: 一阶导数f/ (Pi)存在}，根据集合P11中元素个数不同，I〗可分成两类:第一类解，<中至多有I个元素属于集合P11，将此类解称为第一类潜在局部最...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴青华，詹俊鹏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：