[发明专利]基于功效系数线性加权法的多目标无功优化方法

权利要求书

1.基于功效系数线性加权法的多目标无功优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设置系统参数，输入节点和网络数据；

所述步骤1中，设置系统参数，输入节点和网络数据，其步骤具体为：

1)设置所优化系统的节点数，线路的条数，变压器的台数，发电机的台数，无功补偿节点的个数，迭代收敛精度，中心参数，以及最大迭代次数；

2)输入的节点数据包括PQ节点数据，PV节点的数据以及平衡节点的数据，输入的网络数据线路参数、接地支路参数和变压器参数；

步骤2、采用PQ分解法进行潮流计算；

步骤3、以网损作为目标函数，以步骤2中的潮流计算的结果作为在原对偶内点法的初始值，采用原对偶内点法分别求取网损的最小值和最大值；

步骤4、以电压偏差作为目标函数，以步骤2中的潮流计算结果作为原对偶内点法的初始值，采用原对偶内点法分别求取电压偏差的最小值和最大值；

步骤5、构造网损和电压偏差的功效系数，采用加权线性组合形成总体的功效系数，建立多目标无功优化模型；

步骤6、以最大化总体功效系数为无功优化目标，采用对偶内点法进行求解，并通过设置不同的加权系数，作出网损功效系数、电压偏差功效系数和总体功效系数随加权系数变化情况的曲线图，通过观察分析三条曲线中功效系数随加权系数的变化情况来选择加权系数；

所述步骤5中，构造网损和电压偏差的功效系数，采用加权线性组合形成总体的功效系数，建立多目标无功优化模型；其具体步骤如下：

1)构造网损和电压差的功效系数，设步骤4和步骤5中优化得到的最小网损为Ploss_min，最大网损为Ploss_max，最小电压偏差为DV_min，最大电压偏差为DV_max，能够得到系统网损的功效系数定义如下：

电压偏差功效系数为：

2)采用加权线性组合形成总体的功效系数：

3)以单目标无功优化的约束条件作为约束条件，以2)中的功效系数作为目标函数，能够得到如下的多目标无功优化模型：

maxd

h(x)＝0代表功率平衡约束，代表运行约束和安全约束；

其中，ploss为网损；DV为电压偏差。

2.根据权利要求1所述的基于功效系数线性加权法的多目标无功优化方法，其特征在于：

所述步骤2中，采用PQ分解法进行潮流计算，其具体步骤为：

1)设置潮流的初始值，采用平启的方式，即PQ节点电压取1，PQ节点和PV的相角取0；

2)采用支路追加法形成导纳矩阵；

3)形成有功迭代部分的Jacobi矩阵，对应的是导纳矩阵中除平衡节点外所有节点对应的虚数部分B_H，并计算除平衡节点外所有节点的有功不平衡量ΔP，得到修正方程采用高斯消去法求解此修正方程，并修正对应节点的电压相角；

4)无功迭代部分，采用的Jacobi矩阵是导纳矩阵中PQ节点所对应的虚数部分B_L，计算PQ节点的无功不平衡量ΔQ，采用的电压相角是上步已经修正过的值，得到采用高斯消去法求解此修正方程，并修正PQ节点的电压幅值；

5)判断所有节点中最大功率不平衡量是否满足收敛精度，满足则停止迭代，否则返回第3)步。

3.根据权利要求1所述的基于功效系数线性加权法的多目标无功优化方法，其特征在于：

所述步骤3中，以网损作为目标函数，以步骤2中的潮流计算的结果作为原对偶内点法的初始值，能够改善收敛性能与收敛速度，采用原对偶内点法分别求取网损的最小值和最大值，其计算过程为：

在计算网损的最小值时，首先，设定好迭代计算的初始值，原变量的取值采用潮流计算的结果，对偶变量的取值只需要满足KKT条件的要求，并设置阻尼因子，阻尼因子位于0和1之间，取0.1，其次，计算海森矩阵和雅可比矩阵，最后，求解修正方程，分解修正原变量和对偶变量，判断对偶间隙和最大功效不平衡量是否满足收敛条件，若满足则停止计算，否则，继续迭代；

计算网损的最大值时，只需要在目标函数前加负号，其余步骤与计算网损最小值的步骤一致。