[发明专利]一种基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标优化方法

说明书

本发明属于电力系统经济运行技术领域，具体涉及一种基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标优化方法。包括以下步骤：步骤1，从运行层面建立随机变量模型，以此构建运行层面的相关性场景；步骤2，以系统静态电压稳定性最好、网损期望最小和电压偏移期望最少为目标函数，建立配电网的多目标无功优化模型；步骤3，依据系统实际运行状态动态调整目标偏好进行多目标决策，以确定最优非支配解。该优化方法通过准确模拟配电网实际运行状态，并结合运行状态进行多目标决策，可有效提高配电网的无功优化性能。

技术领域

本发明属于电力系统经济运行技术领域，具体涉及一种基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标优化方法。

背景技术

风电等可再生能源并网是解决传统能源耗竭和当下严重环境问题的有效途径。随着风电、光伏等分布式电源(Distributed Generation,DG)接入，配电网潮流和运行状态均发生重大变化，对网损、电压和静态电压稳定性均产生一定影响。对含DG配电网进行无功优化，可改善网络潮流分布，降低网损，提高运行稳定性和电能质量。

针对含DG配电网的多目标无功优化包含运行场景构建、无功优化模型建立、模型求解和多目标决策。其中，现有运行场景构建方法大多基于长时间尺度的随机变量模型，或未考虑随机变量间相关性，使构造的运行场景偏离实际。配电网运行还要求实现稳定、经济、供电优质等多个目标，由于目标间存在一定相互制约，一般难以实现所有目标的同时最优，只能决策出一组非支配解。针对多目标的决策问题，可采用max-min和与理想化目标欧式距离最小等方法确定最优非支配解，但均未考虑系统实际运行状态，在实际应用中会限制配电网的运行性能。

因此，本发明的一种基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标优化方法，构建了运行层面的相关性场景，以此为基础进行含风机配电网多目标无功优化的建模，并提出基于优先级的多目标决策方法确定最优解，从而可有效提升配电网运行性能，具有重要推广应用价值。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标优化方法。

本优化方法从运行层面建立随机变量模型，以此构建运行层面的相关性场景；在此基础上，以系统静态电压稳定性最好、网损期望最小和电压偏移期望最少为目标函数，建立配电网的多目标无功优化模型，并依据系统实际运行状态动态调整目标偏好进行多目标决策，以确定最优非支配解。该优化方法通过准确模拟配电网实际运行状态，并结合运行状态进行多目标决策，可有效提高配电网的无功优化性能。

本发明的一种基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

包括以下步骤：

步骤1，基于运行层面的风速和负荷建模，并综合考虑随机变量间相关性，构建运行层面的相关性场景。

步骤2，以静态电压稳定性最好、有功网损期望最小和电压偏移期望最少为优化目标，建立含风机配电网的多目标无功优化模型，并基于NSGA-II算法求解。

步骤3，由步骤2得到一组非支配解，采用基于优先级的多目标决策方法决策出最优解，得到配电网的最优无功优化方案。

在上述的一种基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标优化方法，所述步骤1基于以下流程实现：

步骤1.1上述运行层面的风速建模，即运行层面的实际风速概率密度函数 p(v_w)可描述为：

其中，v_w、分别为实际风速、风速上限、风速下限；p′(v_w)为未经风速上、下限截断的风速概率密度函数；为风速预测值；σ_w为风速预测的标准差。