[发明专利]基于改进约束序优化的不确定性机组组合问题求解方法

摘要

基于改进约束序优化的不确定性机组组合问题求解方法，构造了一个识别常开常停机组的二次优化模型，该模型假设系统中的机组全部开启，然后考虑和发电机出力有关的主要约束，以运行费用最小为优化目标；根据模型求解的结果，对于所有t＝1,2,3,…,T，如果P_Git都满足P_Git>P_Gimin，则第i号机组为常开机组；如果P_Git都满足P_Git<δP_Gimin，则第i号机组为常停机组。根据与启停状态相关的约束条件构建粗糙模型，筛选出机组启停解空间；主要包括：功率平衡约束、机组爬坡约束、最小启停次数约束。引入无效安全约束辨识理论，构建非有效安全约束辨识模型。本发明在充分发挥传统序优化在计算效率方面优势的同时，进一步增强了算法的紧凑性，降低了计算冗余度，有效提升了算法的求解效率。

主权项

1.基于改进约束序优化的不确定性机组组合问题求解方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：构造了一个识别常开常停机组的二次优化模型，该模型假设系统中的机组全部开启，然后考虑和发电机出力有关的主要约束，以运行费用最小为优化目标，其数学模型为：根据模型求解的结果，对于所有t＝1,2,3,…,T，如果P_Git都满足P_Git>P_Gimin，则第i号机组为常开机组；如果P_Git都满足P_Git<δP_Gimin，则第i号机组为常停机组，其中δ为识别参数，在此取0.05；步骤2：根据与启停状态相关的约束条件构建粗糙模型，筛选出机组启停解空间；主要包括：功率平衡约束、机组爬坡约束、最大启停次数约束，其具体数学描述如下：步骤3：引入无效安全约束辨识理论，构建非有效安全约束辨识模型，其具体包括以下步骤：步骤3.1：将非有效安全约束定义为：若某条约束去掉后，该模型中的可行域与去掉前的相同，则该约束为非有效约束；根据定义，进一步提出非有效安全约束的辨识的充分必要条件为：非有效约束与可行域不存在交集或者交集仅为单纯形体的一个顶点；根据上述充要条件，构造剔除安全约束条件A^{j}(P_G1t,P_G2t,…P_GMt)^T≤B_t^{j}之后的可行域优化模型为：式中：a_ji表示矩阵A中的第j行i列的元素；A^‑{j}、B_t^‑{j}分别表示矩阵A、B去除第j行元素后的矩阵；步骤3.2：对公式(15)的约束条件进行松弛，构建辨识非有效安全约束的充分非必要条件：因为Z₁≤Z₂，所以可认为当Z₂≤B_j,t时，约束A^{j}(P_G1t,P_G2t,…P_GMt)^T≤B_t^{j}为非有效约束；步骤3.3：对公式(16)进行解析性求解，从而提出可以避免求解优化模型，直接利用已知参数辨识非有效安全约束的充分非必要条件，其步骤如下：(1)、假设i₁,i₂,…,i_m为机组顺序，因此有：(2)、当线性规划问题有可行解，则有：因此存在整数k满足：(3)、假设：则优化问题的目标函数为：综上所述，得到非有效安全约束最终判别条件为：在对无效安全约束进行辨识和削减的基础上，以SCUC模型目标函数和与连续变量P_Git相关的约束条件为基础，构造序优化精确模型；其数学描述如下：