[发明专利]一种基于多目标黏菌优化算法重构光伏阵列的方法与系统

说明书

本申请属于电力系统控制技术领域，提供一种基于多目标黏菌优化算法重构光伏阵列的方法与系统。所述一种基于多目标黏菌优化算法重构光伏阵列的方法包括：获取局部阴影下光伏阵列的各个阵列单元的光辐照度，建立光伏阵列模型，利用多目标黏菌优化算法，对所有黏菌位置进行多次迭代，每一次迭代中，每个黏菌均根据当前位置，获取光伏阵列的输出功率，并更新两个适应度，获取最后一次迭代的所有黏菌，从中筛选出所有的优质黏菌，从优质黏菌中，利用综合评价指标权重方法选出一个黏菌，将该黏菌的位置还原成光伏阵列的重构方案。上述基于多目标黏菌优化算法重构光伏阵列的方法不仅提高了光伏阵列的光电转化效率，而且能更好的参与电网的二次调频。

技术领域

本申请属于电力系统控制技术领域，具体涉及一种基于多目标黏菌优化算法重构光伏阵列的方法与系统。

背景技术

当前世界，由于能源需求量日益增加，化石能源的储量日益下降，可再生能源越来越受到人们的重视，并逐渐取代大多数化石燃料，其中最有前景的能源之一是太阳能。光伏阵列，作为最常用的获取太阳能的装置，其部分遮蔽引起的功率损耗会导致光伏阵列的能量输出显著降低。

在电网系统下，光伏阵列常用来参与电网的二次调频。但是，部分遮蔽所带来的，不仅仅导致功率发生损耗，同时也影响了电网二次调频的响应性能。

现有技术中，光伏阵列的重构技术只考虑了补偿功率损耗，以提高局部阴影下光伏阵列的发电量，但却并没有考虑到调频信号的功率响应，从而更好的参与二次调频。因此，急需寻求一种不仅能使输出功率最大，而且能使输出功率与调频信号之间的功率偏差最小的方法。由于该方法已经上升成为一种复杂的非线性优化问题，现有的光伏阵列重构方法无法实现。

发明内容

本申请提供一种基于多目标黏菌优化算法重构光伏阵列的方法与系统，用于光伏阵列的重构。

本申请第一方面提供一种基于多目标黏菌优化算法重构光伏阵列的方法，包括：

获取局部阴影下光伏阵列的各个阵列单元的辐照度；

建立光伏阵列模型，包括：建立光伏矩阵，所述光伏矩阵用于双射光伏阵列的重构方案，建立约束关系，所述约束关系用于限定光伏矩阵的元素，以方便后续算法处理；

建立多目标黏菌优化模型，黏菌包括：位置、第一适应度与第二适应度，所述黏菌位置为光伏矩阵，所述黏菌第一适应度为光伏电站的额定输出功率与光伏阵列的输出功率的功率差值，所述黏菌第二适应度为调频信号与光伏阵列的输出功率的功率差值；

利用多目标黏菌优化算法，对所有黏菌位置进行多次迭代，每一次迭代中，每个黏菌均根据当前位置，获取光伏阵列的输出功率，并更新第一适应度与第二适应度；

获取最后一次迭代的所有黏菌，从中筛选出所有的优质黏菌，所述优质黏菌为，对任一其他黏菌，该优质黏菌满足第一、第二或第三条件中至少一个条件，所述第一条件为优质黏菌的第一适应度小于其他黏菌的第一适应度，所述第二条件为优质黏菌的第二适应度小于其他黏菌的第二适应度，所述第三条件为优质黏菌的第一适应度与第二适应度分别等于其他黏菌的第一适应度与第二适应度；

从优质黏菌中，利用综合评价指标权重方法选出一个黏菌，将该黏菌的位置还原成光伏阵列的重构方案。

可选的，所述建立光伏矩阵，所述光伏矩阵用于映射光伏阵列的重构方案，同时利用黏菌特性，约束光伏矩阵，以方便后续处理，具体为：

初始化一个矩阵，使得该矩阵的任一元素满足：a_ij＝i；

将该矩阵作为光伏矩阵。

可选的，所述第一适应度与第二适应度的公式如下：