[发明专利]基于互补约束全光滑牛顿法的教案自动生成方法

摘要

本发明涉及电网仿真系统的教案生成方法，尤其涉及基于互补约束全光滑牛顿法的教案自动生成方法。本发明提供的基于互补约束全光滑牛顿法的教案自动生成方法，利用于合理的算法并基于电网仿真系统中电网的参数生成教案，教案设定方便，降低了教员的劳动强度。另外，利用该算法生成的教案精确程度高，更接近于电网的真实情况，有利于调度员对知识的理解，优化了仿真系统的性能。

主权项

基于互补约束全光滑牛顿法的教案自动生成方法，其特征在于：包括以下步骤；步骤一、向系统输入电网断面及设备运行参数，设置电网运行的约束条件，步骤二、基于互补约束全光滑牛顿法对电网运行方式进行调整，求解出教员设定目标的潮流可行解；基于互补约束的全光滑牛顿优化算法如下：电网运行方式自动生成的优化模型简写成如下优化模型：公式一：minf(x)s.t.g(x)=0h(x)≥0]]>其中，f(x)为有功网损，g(x)为等式约束，h(x)为不等式约束；令F:x→Rn,x∈Rn是Rn到Rn的映射，非线性互补约束为满足如下条件的约束；公式二：x≥0F(x)≥0xTF(x)=0]]>由于其连弱的Mangasarian‑Fromotitz约束条件都不能满足，导致通过公式二的KKT条件求解目标函数变得很困难，为此，引入如下的光滑松弛函数：公式三：函数ψ(μ,a,b)存在任意阶连续导数，当参数μ→0时，若ψ(μ,a,b)→0，则a→0或b→0，或者a与b同时→0，即公式三与公式二等价，令x＝a，F(x)＝b，并将其代入公式三，则将公式二的互补问题转化为含参数μ的如下方程组：公式四：假定公式一中的所有变量为连续变量，其Lagrange函数为：公式五：其中：λg∈R2N,为分别对应等式约束和不等式约束的Lagrange乘子相量；z＝(x,λg,λh)T为原始变量与对偶变量的合成相量；由KKT条件可知：若x^是公式一的解，则存在Lagrange乘子相量使得是下式的解；公式六：▿xL(z)=▿xf(x)+λgT▿g(x)+λhT▿h(x)=0-g(x)=0h(x)≥0λh≥0λhTh(x)=0]]>使用光滑函数公式三来松弛公式六中的互补条件；公式七：为叙述方便，再引入一个光滑函数来替代公式五中的公式八：把公式七、公式八代入公式六，同时将μ也加入到其中，则公式六变为公式九：为加强H(z)雅可比矩阵的主对角占优性，将变量x、g、h以比例系数c加入到公式九中，其中c>0，则公式九变为；公式十：至此，将公式一所表示的无功优化问题通过松弛函数ψ(·)重构成一个光滑的非线性方程组，求解H(z)>0等价于求解公式六，可见，z>0时，(DIM＝1+Nx+Ng+Nh)，H(z)连续可微，令H′(z)表示H(z)的雅可比矩阵，其表达式为公式十一：当z→0时，H(z)等于公式一的解；步骤三、根据步骤二求得的结果，设定仿真系统中电网设备的运行参数，并保存教案。