[发明专利]一种基于两阶段粒子群优化的配电网多目标无功优化方法

摘要

本发明提供一种基于两阶段粒子群优化的配电网多目标无功优化方法，包括以下步骤：建立配电网无功优化模型，并获取决策者偏好信息；对建立的配电网无功优化模型进行第一阶段粒子群无功优化，获得粗略Pareto前沿，结合决策者偏好信息求解得到偏好Pareto前沿，并构造偏好搜索区域；在偏好搜索区域内对配电网无功优化模型进行第二阶段粒子群无功优化，获得满足决策者偏好的解集。本发明利用决策者偏好信息，计算多目标优化算法的偏好搜索区域，集中有限的优化资源，提高优化解的质量、求解速度和针对性，为决策者提供更有意义的优化方案选择，为多目标优化的工程应用提供。

主权项

1.一种基于两阶段粒子群优化的配电网多目标无功优化方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：建立配电网无功优化模型，并获取决策者偏好信息；步骤2：对建立的配电网无功优化模型进行第一阶段粒子群无功优化，获得粗略Pareto前沿，结合决策者偏好信息求解得到偏好Pareto前沿，并构造偏好搜索区域；步骤3：在偏好搜索区域内对配电网无功优化模型进行第二阶段粒子群无功优化，获得满足决策者偏好的解集；所述步骤1中，建立配电网无功优化模型，配电网无功优化模型包括目标函数和约束条件；所述目标函数为系统网损和电压偏差均取最小值的目标函数，其表示为：F＝min{f1(x)，f2(x)}   (1)其中，F表示目标函数，f1(x)表示系统网损函数，f2(x)表示电压偏差函数，f1(x)和f2(x)分别表示为：其中，N_L表示支路集合，N表示节点集合，U_i表示节点i的电压，U_j表示节点j的电压，g_ij表示节点i和节点j之间支路ij的电导，θ_ij表示节点i和节点j之间的相角差，U_iN表示节点i的电压基准值，和分别表示节点i的电压上限和下限；所述约束条件包括等式约束和不等式约束；所述等式约束表示为：h(u,x)＝0   (4)其中，h(u,x)表示潮流平衡函数，u表示控制变量向量，x表示状态变量向量；所述不等式约束表示为：其中，umax表示控制变量向量u中各元素上限对应的向量，umin表示控制变量向量u中各元素下限对应的向量；xmax表示状态变量向量x中各元素上限对应的向量，xmin表示状态变量向量x中各元素下限对应的向量；所述步骤1中，决策者偏好信息包括目标权值偏好和目标数值偏好；所述目标权值偏好包括网损目标权值偏好和电压偏差目标权值偏好；所述目标数值偏好包括网损目标数值偏好和电压偏差数值偏好；获取决策者偏好信息具体包括以下步骤：(1)对目标函数F进行加权处理，得到：F′＝w1f1(x)+w2f2(x)   (6)其中，F′表示对目标函数F进行加权处理得到的函数，f1(x)表示系统网损函数，f2(x)表示电压偏差函数，w1表示f1(x)的权值，w2表示f2(x)的权值；(2)假设F′为常数，在目标平面绘制相应的多条斜率为的直线，即可构成等值线；设等值线斜率用k表示，有：其中，表示等值线斜率下限，表示等值线斜率上限，表示等值线斜率下边界对应的网损目标权值偏好，表示等值线斜率上边界对应的网损目标权值偏好，表示等值线斜率下边界对应的电压偏差目标权值偏好，表示等值线斜率上边界对应的电压偏差目标权值偏好；且系统网损函数f1(x)和电压偏差函数f2(x)设定为：其中，f1N表示网损目标数值偏好边界，f2N表示电压偏差数值偏好边界。