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《基于pareto最优的电力系统有功-无功综合优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第10期Vol.33No.102009年5月25日May25,2009基于Pareto最优的电力系统有功—无功综合优化11122孙伟卿,王承民,张焰,俞国勤,祝达康(1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海市200240;2.上海市电力公司技术发展中心,上海市200122)摘要:针对纯粹依据能耗或成本指标进行发电调度的不合理性,以系统总发电成本最小和电网有功损耗最小为目标函数,建立了电力系统综合节能降耗的有功2无功协调优化模型。借助λ乘子把多目标优化问题转化为单目标优化问题,通过对Pareto最优前沿集上综合效益最优解的定义,求解λ乘子的最优值,同时还提出了λ的近似求解方法以及有网
2、损率约束情况下λ值的求解方法,可以为协调系统总发电成本与电网有功损耗之间的矛盾、省级电力调度部门从传统发电调度模式转变为节能发电调度模式提供参考。通过IEEE30和IEEE57节点系统的算例分析表明了所建模型和算法的有效性。关键词:节能降耗;多目标;协调优化;Pareto最优;综合效益最优解中图分类号:TM731;TM7440引言间在最优化方向上存在冲突,难以得到绝对最优解,但通常存在一个Pareto最优解集(有效解集),决策节能降耗是建设资源节约型社会的一项重要战者可从中选择一个解作为该多目标优化问题的满意略任务。“十一五”规划提出到2010年将单位国内[4]解。文献[4]利用自适应进化规划
3、算法求解多目生产总值(GDP)能耗降低20%的节能要求,任务非标优化模型,同时考虑了发电成本最小及系统网络常艰巨。电力系统在各项能源消耗领域中所占比重损耗最小等多重目标,并以理想点作为最优解,但评较大,是节能降耗的重要领域。除大力推行用户节价函数的不同取法会直接影响理想点的取值,并且能外,在发电、输电、配电各环节积极开展节能降耗该方法不适宜处理不同量纲的目标函数。文献[52活动对顺利实现“十一五”节能降耗指标具有重要作8]应用模糊集理论将多目标优化问题转化为标准的用。单目标优化问题进行求解,但是求得的“最优折衷对于火电机组,通过电力系统有功功率优化,可解”完全取决于隶属函数的构造方法,采用的线
4、性化以达到降低发电成本、节约一次能源的目的。通过构造方法虽然简单,但未必最合理,同时,模糊集方电力系统无功功率优化,可以达到降低网络损耗、节法不能求解Pareto最优前沿集上其他点,算法不够约二次能源的目的。如何从传统发电调度模式转变灵活。文献[9]采用多目标粒子群优化算法,通过定为节能发电调度模式,这使省级电网调度部门面临义粒子在目标空间中的距离引导各个粒子寻找局部[1]巨大的压力。纯粹以煤耗或发电成本的高低作为和全局最优解。文献[10]采用随机搜索法求解电力[2]发电调度的依据具有明显的不合理性。文献[3]系统多目标经济负荷分配问题,但其定义的最优判指出,只考虑机组煤耗能达到节能降耗目的,
5、但不能据是病态的,可能出现A优于B且B优于A的悖体现市场主体意愿;只考虑市场主体意愿,而忽视机论。文献[11]建立了基于能耗和效益最优的发电权组煤耗等因素,节能降耗将难以充分实现。因此,有交易模型,讨论了不同加权因子对节能降耗的影响,必要研究一种可以同时考虑降低发电系统发电成本但未涉及权重因子的最优取值问题。和能源损耗的电力系统综合节能的有功—无功协调本文首先建立电力系统综合节能的有功—无功优化模型与算法,以协调降低发电成本和降低能源协调优化模型,借助λ乘子把双目标优化问题转化损耗在优化方向上的矛盾,寻求两者之间的最佳平为单目标优化,然后通过对Pareto最优前沿集上综衡,使电能生产和输送的综
6、合效益最大化。合效益最优解的定义,求解λ的最优值,使λ的合理一般情况下,多目标优化模型的各目标函数之赋值有依据。同时,通过改变λ的值,方便地求解Pareto最优前沿集上的任意一点,增加算法的灵活收稿日期:2008209229;修回日期:2009201220。性。本文还分别讨论了综合效益最优解的精确值、国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目近似值,以及考虑网损率约束条件下的求解方法。(2006AA05Z214)。—38—·学术研究·孙伟卿,等基于Pareto最优的电力系统有功—无功综合优化NGN1有功—无功协调优化模型f2(x)=Ploss=∑PGi-∑PDi(4)发电系统总发电成本可以用
7、系统中各机组有功i=1i=1N为负荷数。出力的二次函数曲线之和表示,即N在本模型中,等式约束为节点潮流平衡方程,不G2f1(x)=∑aiPGi+biPGi+ci(1)等式约束为发电机有功和无功功率出力约束以及节i=1点电压幅值约束。2式中:aiPGi+biPGi为各机组的变动成本,主要为燃料成本;ci为各机组的固定成本;NG为机组总数。2综合效益最优解由于各发电企业燃料采购成本不同,系统总发2.1
