智能电网经济运行的多目标优化策略论文_高萍

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摘要:本文探讨了新形势下电网监控调度和优化运行的问题,对智能电网的安全性、经济性和环保性进行了量化评估。其评价指标为有功功率损失,污染排放量和电压稳定。将上述指标作为优化目标,采用Pareto算法解决方案优化模型进行优化。

关键词:监控调度;智能电网;量化评估;算法优化

1 引言

智能电网是输配电技术领域的发展方向,随着社会经济的发展和科学技术的进步,对智能电网的认识和理解将不断深入,电网的智能化水平将不断提高。

智能电网电力通讯具有可靠、自愈、可控等优点[1-2]。然而,如何有效监控操作系统和维护经济安全运行,是智能电网研究的热点问题。一般来说,电力系统优化运行的目标可能是减少系统的线路损失[3]。然而,随着可再生能源技术不断发展,必须考虑如何减少环境影响和维持电压,以确保高效运行的互联电网[4]。显然,这就是一个最优操作中的不可谓多目标函数问题。

2 智能电网的多目标优化

2.1线路损耗最小化

线路损耗最小化是电力系统经济运行的关键问题之一。它可以被如下表示:

式中,为接收端电压有效值;为稳定指数,标明输电线路的状态以及当下状态点到不稳定临界点状态的距离;当值大于1时,系统此时则被认为是不稳定的,如果网络加载超过这个临界极限,则发生电压崩溃。

整个系统的稳定电压指数可以被表示成:

式中,为发电机的机组容量;为整个系统负载容量;为渗透系数。

3 多目标优化策略的重要意义

与单目标优化相比,多目标优化的复杂程度打打增加,需要同时优化多个目标函数,这些目标之间往往还不可以比较,甚至相互冲突,一个目标的改善可能引起其他目标性能的下降。目前常用的多目标优化算法主要有多目标古典算法、基于进化的多目标优化算法、基于粒子群的多目标优化算法、基于协同进化的多目标优化算法等。

为求解上述智能电网经济运行优化的多目标函数,本文将优化模型的多个子目标聚合为单一函数,为了优化的精确性,甚至可以借助自适应权重离差排序法完成对智能电网对目标优化的最优化求解。

4 基于离差排序法目标函数权重确定

按照上述方法,分别建立各独立单目标优化函数,借助离差排序法,在约束条件的限制下,获取各单目标函数的最优解。

表1.目标函数离差计算

5 结语

本文提出了一种综合性的智能电网经济运行优化策略,给出了目标函数优化的方法,并给出实例运用离差排序法确定目标函数权重,求出多目标优化的最优数值解。

参考文献

[1] Massound A S,Wollenberg B F. Toward a smart grid:Power delivery for the 21st century[J]. IEEE Trans on Power and Energy Magazine,2005,3(5):34-41.

[2] Roncero JR. Integration is key to smart gridManagement [C].IET-CIRED Seminar,Frankfurt,2008.

[3] 郑漳华,艾芊. 微电网的研究现状及在我国的应用前 景[J]. 电网技术,2008,32(16):27-31.

[4] Chiradcja P,Ramakumar R. An approach to quantify the Technical benefits of distributed generation [J]. IEEE Trans on Energy conversion. 2004,19(4):764-773.

[5] Moghavemi M,Faruque M O. Technique for assessment of voltage stability in ill-conditioned radial distribution network[J]. IEEE Power Engineering Review,2001,21(1):58-60.

[6] Musirin K. Estimating maximum loadabitity for weak bus identification using FVSI[J].IEEE Power Engineering Review,2002. 22(11):50-52.

论文作者:高萍

论文发表刊物:《电力技术》2016年第10期

论文发表时间:2017/1/9

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