专利名称：电力系统多目标最优潮流实现方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统技术领域，具体地说，涉及一种节能减排，实现电力系统安全经济运行的电力系统多目标最优潮流实现方法及装置。
背景技术：
随着电力系统规模的不断发展，最优潮流(Optimal Power Flow,简称0PF)计算作为一种离线分析工具或一种在线最优控制手段正在得到广泛应用。低碳经济作为一种新的能源发展观成为世界能源生产和发展的制约因素。在当今不断发展的电力市场中，人们越来越关注电力系统的碳排放量。中国能源结构以煤为主，火力发电行业是碳排放量的主体，面对低碳经济的发展模式，电力行业势必将成为CO2减排的主力军。然而，电力系统的经济性和碳排放量是相互矛盾的两个方面。因此，处理好电力系统的经济性和碳排放量这两方面的问题是电力系统在电力市场机制下面临的一个重要问题。传统的最优潮流模型一般以单一的经济性为优化目标。一般情况下，多目标最优化问题的有效解(弱有效解)不是唯一的而是一个集合。在工程实际问题中，提供整个有效解集(弱有效解集)的信息或整个有效解集(弱有效解集)的几乎等距离的近似集的信息对决策者做出好的决策是非常重要的。但传统的处理多目标最优化问题的方法是将多目标问题通过权重系数法转化成单目标形式，然后再进行优化。这种优化本质上仍是单目标优化，每次运算只能得到一个Pareto最优解，而且即是运用一组均匀分布的权重系数也不一定能得到Pareto最优解集的几乎等距离的近似集。另外，理论上已经证明，基于目标权重分配的多目标最优潮流方法不能收敛到Pareto最优前沿面上的非凸区域，从而难以在多个相互冲突的目标之间进行合理的折中与协调。因此，要得到多目标优化Pareto解集或Pareto最优解集的几乎等距离的近似集，就必须用新的多目标优化算法。
发明内容
本发明的目的是要解决上述问题，提供一种电力系统多目标最优潮流实现方法，实现在多个相互冲突的目标之间进行合理的折中与协调，得到整个有效解集(弱有效解集)的信息或整个有效解集(弱有效解集)的几乎等距离的近似集，为电力系统节能减排及安全经济运行提供决策支持。本发明的再一目的是，按所述电力系统多目标最优潮流实现方法提供一种电力系统多目标最优潮流实现装置，实现在多个相互冲突的目标之间进行合理的折中与协调，得到整个有效解集(弱有效解集)的信息或整个有效解集(弱有效解集)的几乎等距离的近似集。为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。—种电力系统多目标最优潮流实现方法，包括以下步骤(I)根据指定电网数据，计算导纳矩阵，构造最优潮流对应的多目标规划问题；(2)将多目标最优潮流问题的目标函数归一化；(3)利用灵敏度分析技术，建立参数的自适应控制；(4)交替迭代求解各单目标优化问题；(5)获得多目标最优潮流问题的有效解集的近似集。进一步，步骤(I)所述的构造的最优潮流对应的多目标规划问题为
权利要求
1.一种电力系统多目标最优潮流实现方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)根据指定电网数据，计算导纳矩阵，构造最优潮流对应的多目标规划问题； (2)将多目标最优潮流问题的目标函数归一化； (3)利用灵敏度分析技术，建立参数的自适应控制； (4)交替迭代求解各单目标优化问题； (5)获得多目标最优潮流问题的有效解集的近似集。
2.根据权利要求1所述的电力多目标电力系统最优潮流实现方法，其特征在于步骤(I)所述的构造最优潮流对应的多目标规划问题为
3.根据权利要求2电力系统多目标最优潮流实现方法，其特征在于步骤(2)所述的将多目标最优潮流问题的目标函数归一化为
4.根据权利要求3所述的电力系统多目标最优潮流实现方法，其特征在于步骤(3)所述的建立参数的自适应控制为选取距离参数α > O,选参数M > O使得对任意的X e Ω有皿> Coi(X),其中，
5.根据权利要求4所述的电力系统多目标最优潮流实现方法，其特征在于步骤(4)所述的交替迭代求解各单目标优化问题包括 m)求解问题
6.一种电力系统多目标最优潮流实现装置，其特征在于，包括构造单元、归一化单元、创建单元、处理单元以及获取单元； 所述构造单元，用于根据指定电网数据，计算导纳矩阵，构造最优潮流对应的多目标规划问题； 所述归一化单元，用于将多目标最优潮流问题的目标函数归一化； 所述创建单元，用于利用灵敏度分析技术，建立参数的自适应控制； 所述处理单元，用于交替迭代求解各单目标优化问题； 所述获取单元，用于获得多目标最优潮流问题的有效解集的近似集。
7.根据权利要求6所述的电力系统多目标最优潮流实现装置，其特征在于所述构造单元构造的最优潮流对应的多目标规划问题为
8.根据权利要求7所述的电力系统多目标最优潮流实现装置，其特征在于所述归一化单元，将多目标最优潮流问题的目标函数归一化为
9.根据权利要求8所述的电力系统多目标最优潮流实现装置，其特征在于所述创建单元建立参数的自适应控制为选取距离参数α > O,选参数M > O使得对任意的χ e Ω有皿> Coi(X),其中，
10.根据权利要求9所述的电力多目标电力系统最优潮流实现装置，其特征在于所述处理单元，包括第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块以及判断模块； 所述第一处理模块，用于求解问题
全文摘要
本发明涉及电力系统技术领域，是一种电力系统多目标最优潮流实现方法及装置。本发明的方法包括步骤⑴根据指定电网数据，计算导纳矩阵，构造最优潮流对应的多目标规划问题；⑵将多目标最优潮流问题的目标函数归一化；⑶利用灵敏度分析技术，建立参数的自适应控制；⑷交替迭代求解各单目标优化问题；⑸获得多目标最优潮流问题的有效解集的近似集。本发明的装置包括构造单元、归一化单元、创建单元、处理单元、获取单元。本发明能较好地在多个相互冲突的供电目标之间进行合理的折中与协调，得到整个有效解集的信息或整个有效解集的几乎等距离的近似集，为电力系统节能减排及安全经济运行提供决策支持。
文档编号H02J3/00GK103023018SQ20121048015
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者刘三明, 王致杰, 赵国栋, 程松林, 徐悦轩 申请人:上海电机学院