[发明专利]基于改进NBI法的电气热互联系统多目标优化调度方法

说明书

本发明提出了基于改进NBI法的电气热互联系统多目标优化调度方法，包括以下步骤：1)构造电气热互联系统多目标优化模型；2)求解单目标优化问题确定影射面，进行影射面边界取点修正，对影射面均分子区域；3)确定档案机制；4)算法收敛判定，输出帕累托解集；5)决策者选取帕累托解集中任意非劣解，制定电气热互联系统调度计划。该方法利用改进NBI法获得影射面并取点修正，通过单次运算求解电气热互联系统多目标优化模型获得整个均匀广泛的帕累托前沿，根据该帕累托前沿，决策者可根据决策偏好选取其中任意非劣解，并制定电气热互联系统调度计划。

技术领域

本发明涉及综合能源系统优化调度领域，特别是涉及一种基于改进NBI法的电气热互联系统多目标优化调度方法。

背景技术

随着能源互联网技术的不断发展，电气热互联系统作为能源互联网的重要物理载体越来越受到关注。为最大限度发挥综合能源系统的优势，电气热互联系统的优化运行应考虑经济环保等多个目标。针对电气热互联系统多目标优化模型，在求解方法上，传统NBI法收敛速度慢，需要经过多次计算才能获得帕累托前沿且经常遗漏帕累托前沿边缘的非劣解。因此，提出基于改进NBI法的电气热互联系统多目标优化方法，首先以系统运行成本最小及碳排放最小为目标构建电气热互联系统多目标优化模型，然后，利用改进NBI法获得影射面并取点修正，然后对影射面进行区域划分，进而确定档案寄存机制，然后通过单次运算求解电气热互联系统多目标优化模型获得整个均匀广泛的帕累托面。文献(盛四清,吴昊,顾清,李朋旺,陈海瑞.含碳捕集装置的电气综合能源系统低碳经济运行[J/OL].电测与仪表:1-10[2020-08-16].http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1202.TH.20200106.1622.030.html.)利用NBI法求解了电气互联系统多目标优化调度问题，但NBI法求取帕累托前沿会遗漏部分帕累托前沿边缘的非劣解，导致帕累托前沿广泛性不足，且NBI法一次求解只能获得一个非劣解，需要多次求解才能获得帕累托前沿，算法效率较低。

发明内容

本发明提出了一种基于改进NBI法的电气热互联系统多目标优化调度方法。在本发明中，首先以系统运行成本最小及碳排放最小为目标构建电气热互联系统多目标优化模型，然后，利用改进法线边界交叉法(NBI法)获得影射面并进行取点修正，以确保获得较为完整的帕累托前沿。对影射面进行区域划分，确保获得的帕累托前沿广泛且均匀，进而确定档案寄存机制，然后通过单次运算求解电气热互联系统多目标优化模型获得整个均匀广泛的帕累托面。获得了完整均匀的帕累托解集后，决策者可根据自身决策偏好选择帕累托解集中任意非劣解制定电气热互联系统优化调度计划。本方法具有一定适应性，除用于指导调度员制定调度计划外，也可应用于求解工程领域其他多目标优化问题。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

基于改进NBI法的电气热互联系统多目标优化调度方法，包括以下步骤：

1)构造电气热互联系统多目标优化模型，设定优化目标；

2)求解单目标优化问题确定影射面，进行影射面边界取点修正，获取帕累托解平面；

3)确定档案机制；

4)收敛判定，输出帕累托解集

5)选取帕累托解集中任意非劣解，优化电气热互联系统调度计划。

优选的，所述电气热互联系统多目标优化模型包括以下模型：

电网模型：