[发明专利]多目标协调优化的多元电网超前控制供电方法及其系统

说明书

本发明公开了一种多目标协调优化的多元电网超前控制供电方法及其系统，对考虑主动控制成本的可控源‑网‑荷系统供电能力进行评估，属于电网供电领域。该方法对可再生能源出力及需求响应进行建模，以区域供电能力最大化和主动控制成本最小化为目标对系统进行超前优化调度。考虑分布式发电机组的出力、网络拓扑、负荷可控等级，构建电力系统的多目标协调优化模型。基于改进的NSGA‑II的交叉算子和选择策略和熵TOPSIS的方法为发电机组提供了出力解决方案。经验证，该方法可以事先有效增强分布式发电机组出力；依存其开发的系统可以应用至电力系统调度层面，节约现有的控制成本，并且提高实际系统中分布式发电机组的发电效率，实现了多元电网的超前优化调度。

技术领域

本发明涉及电网供电领域，具体涉及一种多目标协调优化的多元电网超前控制供电方法及其系统。

背景技术

随着环保意识的增强，“煤电”政策大力推行以减少冬季煤炭污染，提高空气质量，导致了电力负荷大幅度增加。此外，在环保方面，大规模电动汽车入网状态一定程度影响了电网的安全可靠运行。因此，准确计算负载接入的安全容量具有重要的现实意义。对电力系统供电容量进行预测评估，可以更好地指导供电公司安全高效运行。

随着分布式电源的引入，先进的信息通信技术和电力电子技术的应用，传统的单向被动分布网络正逐步发展成为双向互动、多协调的主动配电网络。主动配电网络具有源-网-荷三元结构：“源”指主动配电网中所有类型的分布式电源和储能设备。间歇性分布式电源包括风力发电机和光伏发电机。“网”主要包括电力变压器、线路、开关和其他电力设备，通过灵活的网络拓扑来管理潮流。“荷”是指需求侧的各种类型的负载资源，包括可控制的负载以及不可控制的负载。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种多目标协调优化的多元电网超前控制供电方法及其系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多目标协调优化的多元电网超前控制供电方法，包括以下步骤：

步骤1：描述可中断负荷用户的响应行为，确定用户对不确定行为的响应度；

步骤2：估测主动配电网的供电容量，估算主动控制成本；

步骤3：对所述主动配电网中的变量进行约束；

步骤4：通过NSGA-II算法，选择、交叉和突变获得满足运行条件的种群；

步骤5：选择下一代粒子；

步骤6：达到迭代次数后，通过熵权TOPSIS法从最优集中选择最优解。

另外，本发明还涉及一种多目标协调优化的多元电网超前控制供电系统，包括响应度定义模块、成本控制模块、变量约束模块、NSGA-II算法模块与最优解求解模块，所述响应度定义模块定义用户对不确定行为的响应度，所述成本控制模块根据电网的供电容量估算用主动控制成本；所述变量约束模块对所述电网中的变量进行约束，所述NSGA-II算法模块通过NSGA-II算法，进行选择、交叉和突变，获得满足运行条件的种群；选择下一代粒子后，所述最优解求解模块通过熵权TOPSIS法求得最优解。

本发明的有益效果：

基于多目标协同优化算法解决配电网供电容量计算问题，通过源-网-荷的协调控制，可以提高有源配电网络的供电能力，节省控制装置的成本，减少不确定因素对有源配电网的影响。

附图说明

下面结合附图对发明作进一步的说明。

图1是本发明的多目标协调优化的多元电网超前控制供电方法的算法流程图；

图2是本发明的一个示例中的IEEE 33节点系统简化结构示意图；