基于混合多目标λ迭代法和牛顿法的电力系统调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103500997103500997A(43)申请公布日2014.01.08(21)申请号201310422944.3(22)申请日2013.09.16(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人吴青华詹俊鹏周孝信(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人蔡茂略(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书13页说明书13页附图3页附图3页(54)发明名称基于混合多目标λ迭代法和牛顿法的电力系统调度方法(57)摘要本发明公开了一种基于混合多目标λ迭代法和牛顿法的电力系统调度方法，包括以下步骤：1)获得电力系统中每台发电机组的相关数据；2)建立电力系统环境经济调度问题的数学优化模型；3)基于多目标库恩塔克最优条件，采用多目标λ迭代法求解不考虑输电线路损耗的EED问题，得到帕雷托最优解；4)将每一个帕雷托最优解作为初始解，采用牛顿法求解考虑输电线路损耗的EED问题，得到最优解集；5)采用多目标决策方法在最优解集中确定最终解；6)将最终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，通过自动控制调节装置实现对机组发电功率的控制。本发明方法计算量小，计算时间短，收敛精度高，极大地提高了电力系统发电的经济性和效率。CN103500997ACN103597ACN103500997A权利要求书1/3页1.基于混合多目标λ迭代法和牛顿法的电力系统调度方法，其特征在于包括以下步骤：1)获得具有多台发电机组的电力系统中每台机组的出力上限与下限数据、出力-燃料费用函数的系数数据、出力-排放函数的系数数据、输电线路损耗的B系数数据和系统总负荷数据；2)根据步骤1)所获得的数据，建立电力系统环境经济调度问题的数学优化模型；3)根据步骤2)所建立的模型，基于多目标库恩塔克最优条件，采用多目标λ迭代法求解不考虑输电线路损耗的电力系统环境经济调度问题，得到一组帕雷托最优解；4)将步骤3)得到的每一个帕雷托最优解作为初始解，采用牛顿法求解考虑输电线路损耗的电力系统环境经济调度问题，得到最优解集；5)采用多目标决策方法在步骤4)得到的最优解集中确定最终解；6)将步骤5)确定的最终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，实现对机组发电功率的控制。2.根据权利要求1所述的基于混合多目标λ迭代法和牛顿法的电力系统调度方法，其特征在于：步骤1)所述电力系统中机组数量为ng台，则步骤2)所述电力系统环境经济调度问题的数学优化模型的建立过程，具体如下：2.1)机组i的出力-燃料费用函数如下式所示：其中，1≤i≤ng，ffuel(xi)为机组i的出力-燃料费用函数，xi为机组的有功出力，ai、bi和ci为机组i的出力-燃料费用系数；2.2)机组i的出力-排放函数如下式所示：其中，femi(xi)为机组i的出力-排放函数，αi、βi、γi、εi和ξi为机组i的出力-排放函数系数；2.3)机组i的出力上限与下限约束如下式所示：其中，和分别为机组i的出力上限与下限；2.4)考虑输电线路损耗的负荷平衡约束如下式所示：其中，xD为系统总负荷，xL为输电线路损耗，xL采用如下式所示的B系数法计算：其中，Bij、Bi0和B00为输电线路损耗的B系数；2.5)考虑输电线路损耗的电力系统环境经济调度问题的数学优化模型如下：2CN103500997A权利要求书2/3页其中，ffuel(xi)和femi(xi)分别由式(1)和式(2)表示。3.根据权利要求1或2所述的基于混合多目标λ迭代法和牛顿法的电力系统调度方法，其特征在于：步骤3)所述采用多目标λ迭代法求解不考虑输电线路损耗的电力系统环境经济调度问题，得到帕雷托最优解，具体如下：3.1)给定固定出力机组的一个出力值；3.2)对于一个很大的λ值，求得每台机组对应的有功出力，计算发电负荷不平衡量；3.3)对于一个很小的λ值，求得每台机组对应的有功出力，计算发电负荷不平衡量；3.4)若步骤3.2)和步骤3.3)计算的发电负荷不平衡量同号，则不存在潜在帕雷托最优解，返回步骤3.1)；若步骤3.2)和步骤3.3)计算的发电负荷不平衡量不同号，则采用二分法修改λ值，直至找到一个λ值，其对应的每台机组有功出力满足负荷平衡，保存该λ值和每台机组的有功出力，各机组的有功出力即为帕雷托最优解。4.根据权利要求3所述的基于混合多目标λ迭代法和牛顿法的电力系统调度方法，其特征在于：所述发电负荷不平衡量为各机组总发电功率与系统总负荷之