[发明专利]基于全局优化的配电网调度系统目标建模方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种基于全局优化的配电网调度系统目标建模方法。

背景技术

全局最优化问题广泛见于经济模型，金融，网络交通，数据库，集成电路设计，图象处理，化学工程设计及控制，分子生物学，环境工程学等等。因为存在多个不同于全局最优解的局部最优解，而传统的非线性规划方法都只能求其局部最优解，所以不能顺利地应用于求解全局最优化问题。在过去的几十年里，由于全局最优化在许多领域的重要应用，其理论和方法已经得到了很大的发展。这些方法主要包括确定性方法和随机方法。

实践中，人们经常遇到一类含有多个目标的建模规划问题。目标建模方法在实践中的应用十分广泛，它的重要特点是对各个目标分级加权与逐渐优化，这符合人们处理问题要分别轻重缓急，保证重点的思考方式。

发明内容

发明目的：根据研究的配电网调度系统全局目标涉及的指标，以及各指标之间存在的关系，建立配电网调度系统全局优化目标层次结构图，并对配电网调度系统全局优化目标进行建模。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于全局优化的配电网调度系统目标建模方法，其特征在于：根据配电网调度系统的评估与优化需要计算的指标以及各指标之间存在的关系，建立配电网调度系统全局优化目标模型，形成全局优化目标层次结构图；利用层次分析法计算全局优化目标各层指标的权重，依托配网调度系统的系统运行数据和历史数据计算全局优化各指标的指标值，按照各指标最优值的情况，将指标分为极大型指标、极小型指标和固定型指标3类，按照3类指标不同的评分标准，给各指标值进行评分，最后汇总所有指标的权重和评分，计算出全局优化目标总分；该配电网调度系统优化建模方法包括如下步骤：

（1）确定配电网调度系统全局优化目标研究的指标，具体指标包括：1.极大型指标：线路网络满足N-1比例、配变网络满足N-1比例、重要用户供电可靠性、电压合格率、分布式电源发电效率；2.极小型指标：线路设备重载率、配变设备重载率、停电时户数、供电半径长度、倒闸操作次数、线路负荷峰谷差值、区域最大负荷峰值、线损；3. 固定型指标：区域平均负载率、区域负载均衡率；

（2）建立四层结构的配电网调度系统全局优化目标指标结构模型：

（2－1）模型的第一层是全局优化总目标；

（2－2）模型的第二层是基于时间维度的目标，分别是长期优化目标(长期是指1季度到1年)、中长期优化目标(中长期是指1月)、短期优化目标(短期是指日前，一般前1-3天)、超短期优化目标(超短期是指当天，一般1-23小时)、实时优化目标(实时是指小于1分钟)；

（2－3）模型的第三层是全局优化指标的分类总值，所有全局优化指标共分为4类，分别是安全性、可靠性、优质性、经济性；

（2－4）模型的第四层是全局优化的底层指标，即步骤（1）中提到的指标； 其中线路网络满足N-1比例、配变网络满足N-1比例、线路设备重载率、配变设备重载率属于第三层指标中的安全性；重要用户供电可靠性、停电时户数、供电半径长度、倒闸操作次数属于第三层指标中的可靠性；电压合格率属于第三层指标中的优质性；分布式电源发电效率、区域平均负载率、区域负载均衡率、线路负荷峰谷差值、区域最大负荷峰值、线损、供电半径长度、倒闸操作次数属于第三层指标中的经济性；供电半径长度、倒闸操作次数两个指标即属于可靠性又属于经济性；

（3）用层次分析法计算全局优化目标指标的权重；

（4）设定指标的评分标准：设定极大型指标、极小型指标和固定型指标3类的评分标准，以设定的各指标期望最优值为基准，根据各指标实际值与期望最优值的差值以及各指标向期望最优值逼近的难易程度建立评分函数；同一类型的指标，评分函数的类型相同，评分函数中的相关参数根据指标的具体情况设定；

（5）计算全局优化目标指标值，依据步骤（4）相关标准评分标准对指标评分；

（6）综合评分，得出配电网调度系统全局优化总目标。

将全局优化总目标在时间尺度上分解为长期、中长期、短期、超短期、实时5个时间尺度目标，长期指1季度到1年，中长期指1月，短期指日前，超短期指当天，实时指小于1分钟。

将各时间尺度目标分解到安全、可靠、经济、优质四大类型上的分解目标。