电力系统动态经济调度优化方法及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统动态经济调度优化方法及设备，该方法包括：获取电力系统在多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，基于多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，构建电力系统的混合动态经济调度模型；根据改进的旗鱼优化算法和混合动态经济调度模型，确定电力系统发电机组的输出功率分配结果，其中，改进的旗鱼优化算法的位置更新公式由权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略确定；输出电力系统发电机组输出功率分配结果。通过引入权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略对旗鱼优化算法进行改进，提高算法的寻优能力与收敛速度，从而提高对电力系统动态经济调度进行优化的优化效果。度进行优化的优化效果。度进行优化的优化效果。

【技术实现步骤摘要】
电力系统动态经济调度优化方法及设备


[0001]本申请属于电力系统
，尤其涉及一种电力系统动态经济调度优化方法及设备。

技术介绍

[0002]电力系统中存在大量的可再生能源电源，因此其运行在一定程度上具有随机性和不确定性，这会增加经济调度的难度。故电力系统动态经济调度(Dynamic Economic Dispatch，DED)是电力系统运行的重要环节之一。如何将可再生能源的不稳定性考虑在内，既保障电力系统的正常运行，又能做出合理的负荷分配方案，是电网动态经济调度领域的研究热点。
[0003]现有技术中，常采用旗鱼优化算法、粒子群算法等对电力系统的动态经济调度进行优化，但这些算法存在早熟收敛等问题，容易陷入局部最优，所以使用这些算法会使对电力系统的动态经济调度进行优化的优化效果差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种电力系统动态经济调度优化方法及设备，旨在解决对电力系统动态经济调度进行优化的优化效果差的问题。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种电力系统动态经济调度优化方法，其特征在于，包括：
[0006]获取电力系统在多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，其中，所述电力系统中包括火电发电机组和可再生能源发电机组；
[0007]基于所述多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，构建所述电力系统的混合动态经济调度模型；
[0008]根据改进的旗鱼优化算法和所述混合动态经济调度模型，确定所述电力系统发电机组的输出功率分配结果，其中，所述改进的旗鱼优化算法的位置更新公式由权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略确定；
[0009]输出所述输出功率分配结果。
[0010]本专利技术实施例的第二方面提供了一种电力系统动态经济调度优化装置，包括：
[0011]获取模块，用于获取电力系统在多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，其中，所述电力系统中包括火电发电机组和可再生能源发电机组；
[0012]构建模块，用于基于所述多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，构建所述电力系统的混合动态经济调度模型；
[0013]计算模块，用于根据改进的旗鱼优化算法和所述混合动态经济调度模型，确定所述电力系统发电机组的输出功率分配结果，其中，所述改进的旗鱼优化算法的位置更新公式由权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略确定；
[0014]输出模块，用于输出所述输出功率分配结果。
[0015]本专利技术实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述电力系统动态经济调度优化方法的步骤。
[0016]本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面所述电力系统动态经济调度优化方法的步骤。
[0017]本专利技术与现有技术相比存在的有益效果是：
[0018]本专利技术实施例提供的电力系统动态经济调度优化方法包括：获取电力系统在多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，其中，电力系统中包括火电发电机组和可再生能源发电机组；基于多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，构建电力系统的混合动态经济调度模型；根据改进的旗鱼优化算法和混合动态经济调度模型，确定电力系统发电机组的输出功率分配结果，其中，改进的旗鱼优化算法的位置更新公式由权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略确定；输出电力系统发电机组输出功率分配结果。通过引入权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略对旗鱼优化算法进行改进，提高算法的寻优能力与收敛速度，从而以提高对电力系统动态经济调度进行优化的优化效果。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术一个实施例提供的电力系统动态经济调度优化方法的应用环境图；
[0021]图2是本专利技术一个实施例提供的电力系统动态经济调度优化方法的实现流程图；
[0022]图3是本专利技术另一个实施例提供的电力系统动态经济调度优化方法中确定电力系统发电机组的输出功率分配结果的实现流程图。
[0023]图4是本专利技术一个实施例提供的风力发电机组的输出功率预测曲线图；
[0024]图5是本专利技术一个实施例提供的电力系统的电力负荷预测曲线图；
[0025]图6是本专利技术一个实施例提供的改进旗鱼优化算法求解的帕累托解集；
[0026]图7是使用改进旗鱼优化算法与旗鱼优化算法求解的运行成本与污染排放对比图；
[0027]图8是本专利技术一个实施例提供的电力系统动态经济调度优化装置的结构示意图；
[0028]图9是本专利技术一个实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
[0029]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例
来进行说明。
[0031]能源是人类赖以生存和发展的基础，是国民经济的血液和动力。电力需求和供应的急剧增加，导致二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等空气污染排放量显著增加，这已经造成全球气候变暖、酸雨和光化学烟雾污染等全球环境问题。所以发展可再生能源是实现能源结构转型的必由之路。电力系统的能源中存在可再生能源，因此电力系统的运行在一定程度上具有随机性和不确定性，这会增加动态经济调度的难度。动态经济调度问题是在满足电力系统运行约束条件下合理分配发电机组的输出功率，以使运行成本与污染排放达到最低。风能作为清洁能源在避免环境污染、缓解能源枯竭方面效果显著。但由于风速的不确定性造成了风力发电的随机性，进一步随着风能在电力系统中渗透率的提高，使得动态经济调度问题的复杂性增加从而转化为混合动态经济调度问题，需要采用合理的方法对风电的不确定性进行建模将简化混合动态经济调度问题的复杂性。因此研究电力系统的混合经济调度问题具有非常重要的意义。
[0032]本专利技术提供的电力系统动态经济调度优化方法通过引入权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略对旗鱼优化算法(Sailed fish Optimizer，SFO)进行改进，提高算法的寻优能力与收敛速度，从而以提高对电力系统动态经济调度进行优化的优化效果。
[0033]图1是本专利技术一个实施例提供的电力系统动态经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统动态经济调度优化方法，其特征在于，包括：获取电力系统在多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，其中，所述电力系统中包括火电发电机组和可再生能源发电机组；基于所述多个调度周期内的发电机组运行数据和排污数据，构建所述电力系统的混合动态经济调度模型；根据改进的旗鱼优化算法和所述混合动态经济调度模型，确定所述电力系统发电机组的输出功率分配结果，其中，所述改进的旗鱼优化算法的位置更新公式由权重惯量、全局搜索公式与莱维飞行策略确定；输出所述输出功率分配结果。2.根据权利要求1所述的电力系统动态经济调度优化方法，其特征在于，所述根据改进的旗鱼优化算法和所述混合动态经济调度模型，确定所述电力系统发电机组的输出功率分配结果，包括：根据所述混合动态经济调度模型和初始化公式，建立旗鱼与沙丁鱼的初始位置矩阵，以及根据所述混合动态经济调度模型确定适应度函数；将所述初始位置矩阵作为当前迭代的位置矩阵，基于所述当前迭代的位置矩阵和所述适应度函数，确定所述当前迭代的位置矩阵对应的适应度矩阵；以及基于所述当前迭代的位置矩阵对应的适应度矩阵，确定精英旗鱼的位置和重伤沙丁鱼的位置；基于所述位置更新公式对所述当前迭代的位置矩阵进行迭代更新；基于更新的位置矩阵和所述适应度函数，确定所述更新的位置矩阵对应的适应度矩阵；基于所述更新的位置矩阵对应的适应度矩阵，确定精英旗鱼的位置和重伤沙丁鱼的位置；在当前迭代次数小于预设次数时，将所述更新的位置矩阵作为下一次迭代的位置矩阵，并跳转至基于所述位置更新公式对所述当前迭代的位置矩阵进行迭代更新的步骤；在当前迭代次数大于或等于所述预设次数时，将更新的位置矩阵确定为所述电力系统发电机组的输出功率分配结果。3.根据权利要求2所述的电力系统动态经济调度优化方法，其特征在于，所述位置更新公式包括第一位置更新公式、第二位置更新公式和第三位置更新公式，其中，所述第一位置更新公式由权重惯量确定，所述第二位置更新公式由全局搜索公式确定，所述第三位置更新公式由莱维飞行策略确定；基于所述位置更新公式对所述当前迭代的位置矩阵进行迭代更新，包括：基于第一预设条件选择所述第一位置更新公式和所述第二位置更新公式中的一个对所述当前迭代的位置矩阵进行初始更新，以及根据所述第三位置更新公式对初始更新后的位置矩阵进行再次更新。4.根据权利要求3所述的电力系统动态经济调度优化方法，其特征在于，基于第一预设条件选择所述第一位置更新公式和所述第二位置更新公式中的一个对所述当前迭代的位置矩阵进行初始更新，包括：从区间[0，1]上获取随机值；在所述随机值大于或等于第一预设值时，根据所述第一位置更新公式对所述当前迭代
的位置矩阵中旗鱼的位置矩阵进行初始更新，以得到初始更新的旗鱼的位置矩阵以及当前迭代的旗鱼的攻击力度，以及若初始更新后旗鱼的攻击力度小于或等于第二预设值，则根据所述第一位置更新公式对所述当前迭代的位置矩阵中沙丁鱼的位置矩阵的部分位置进行初始更新；否则，根据所述第一位置更新公式对所述当前迭代的位置矩阵中沙丁鱼的位置矩阵的全部位置进行初始更新；在所述随机值小于第一预设值时，根据所述第二位置更新公式对所述当前迭代的位置矩阵进行初始更新。5.根据权利要求3所述的电力系统动态经济调度优化方法，其特征在于，所述第一位置更新公式如下：所述第二位置更新公式如下：所述第三位置更新公式如下：其中，t为当前迭代次数，X
i(t
)为在当前迭代次数下初始更新后的旗鱼的位置，u(t
‑
1)为上一次迭代更新的权重惯量，X
elite(t
‑
1)
为上一次迭代更新后的精英旗鱼的位置，λ
i(t
‑
1)
为上一次迭代更新的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正平，杨海跃，张雷，杨俊广，刘平，高艳萍，申强，娄佳乐，李玲玲，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司国家电网有限公司河北工业大学，
类型：发明
国别省市：