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基于和声算法的多主体协同降损多目标优化方法和系统技术方案

技术编号:44685086 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-19 20:35
本发明专利技术提供了一种基于和声算法的多主体协同降损多目标优化方法和系统,包括:获取配电网的运行数据;基于运行数据,利用和声算法对预先构建的多主体优化降损多目标模型进行求解,得到配电网运行方案;利用配电网运行方案,对配电网中各收益主体进行协同降损;其中,多主体优化降损多目标模型是分别以最大化各收益主体的综合净收益、用户的购能满意度和新能源消纳率为目标构建的;本申请构建模型时通过考虑不同的收益主体,不仅反映了不同主体的利益诉求,还反映了市场中多主体协同运行对配电网降损优化的影响;并通过采用和声算法对模型进行求解,有利于提高多目标类型模型的寻优能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网协同降损多目标优化,具体涉及一种基于和声算法的多主体协同降损多目标优化方法和系统


技术介绍

1、目前,市场环境下,配电网线损问题受到了越来越多主体的关注。分布式电源发电商、负荷用户、综合能源服务商和电动汽车充电站等不同的主体,在配电网线损方面均应承担相应的责任。这些主体的行为和决策直接影响着配电网的运行和线损情况。因此,深入研究不同主体对配电网降损的作用和优化运行是至关重要的。

2、在当前的电力市场中,各利益主体均从自身利益出发,为使自身利益最大化,通常不考虑整体线损情况,如何协同运行对降低网损起到有益的作用,目前研究较少,针对传统配电网降损优化运行,主要停留在针对单一主体的降损优化,或者考虑单一团体中的降损优化,未考虑市场中多主体的影响,以及多主体之间的协同。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中仅针对单一主体进行降损优化,未考虑市场中多主体的影响,并且现有技术中采用传统优化算法对多目标类型的模型进行求解时易陷入局部最优和收敛速度慢的问题,本专利技术提出一种基于和声算法的多主体协同降损多目标优化方法,包括:

2、获取配电网的运行数据;

3、基于所述运行数据,利用和声算法对预先构建的多主体优化降损多目标模型进行求解,得到配电网运行方案;

4、利用所述配电网运行方案,对所述配电网中各收益主体进行协同降损;

5、其中,所述多主体优化降损多目标模型是分别以最大化各收益主体的综合净收益、用户的购能满意度和新能源消纳率为目标构建的,所述各收益主体至少包括以下中的多个:配电公司、综合能源服务商、分布式电源发电商。

6、可选的,所述多主体优化降损多目标模型包括如下的构建过程:

7、根据各收益主体的售能所得收益和所述各收益主体对应的运营总成本,计算所述各收益主体的综合净收益;

8、根据用户的购入能源量和所述购入能源量对应的偏好系数,计算所述用户的购能满意度;

9、根据新能源的消纳量和实际发电量,计算新能源消纳率;

10、分别以最大化所述各收益主体的综合净收益、所述用户的购能满意度和所述新能源消纳率为目标,构建目标函数;

11、根据所述目标函数,制定所述目标函数对应的约束条件;

12、基于所述目标函数和所述约束条件,构建多主体优化降损多目标模型。

13、可选的,所述配电公司的运营总成本包括下述的一种或多种:配电公司购能成本、运行维护成本、配电公司向上级主网购电成本、配电公司向分布式电源发电商购电成本、配电公司环境成本和网络损耗成本;

14、所述综合能源服务商的运营总成本包括下述的一种或多种:综合能源服务商购能成本、投资成本、综合能源服务商环境成本、运行维护成本和网络损耗成本;

15、所述分布式电源发电商的售能所得收益包括下述的一种或多种:配电公司的售能所得收益和光伏上网补贴收益;

16、所述分布式电源发电商的运营总成本包括下述的一种或多种:单位运行维护成本和单位发电燃料成本;

17、所述购入能源量包括下述的一种或多种:购热量和购电量;

18、所述实际发电量包括下述的一种或多种:实际光伏发电量和实际风电产电量;

19、所述约束条件包括下述的一种或多种:功率平衡约束、支路电压约束、上级电网购电约束、实时电价约束、功率约束、购售电约束和配电网潮流等式约束。

20、可选的,所述目标函数对应的表达式如下:

21、

22、其中,bdc表示配电公司的综合净收益;fies表示综合能源服务商的综合净收益;fdg表示分布式电源发电商的综合净收益;fuser表示用户的购能满意度;fres表示新能源消纳率;bsell表示向配电公司售电收益;cin表示配电公司购能成本;com表示运行维护成本;cbuy.grid表示配电公司向上级主网购电成本;cbuy.dg表示配电公司向分布式电源发电商购电成本;edc表示配电公司环境成本;closs表示网络损耗成本;csell表示综合能源服务商的售能所得收益;cbuy表示综合能源服务商购能成本;ccap表示投资成本;表示综合能源服务商环境成本;rsell表示配电公司的售能所得收益;rgusb表示光伏上网补贴收益;coper表示分布式电源发电商的单位运行维护成本;ccgen表示分布式电源发电商的单位发电燃料成本;ve表示用户购电量对应的第一偏好系数;表示t时段用户购电量;αe表示用户购电量对应的第二偏好系数;a′表示常数系数;vh表示用户购热量对应的第一偏好系数;αh表示用户购热量对应的第二偏好系数;表示t时段用户购热量;表示第h小时的实际光伏发电量;表示第h小时的实际风电产电量;表示第h小时综合能源服务商向分布式电源发电商购买的光伏发电量;表示第h小时综合能源服务商向分布式电源发电商购买的风电发电量。

23、可选的,所述基于所述运行数据,利用和声算法对预先构建的多主体优化降损多目标模型进行求解,得到配电网运行方案,包括:

24、初始化和声记忆库以及和声参数,所述和声参数包括:和声记忆库、和声记忆考虑率、迭代次数,所述和声记忆库中每个初始的和声为所述配电网的运行数据,以所述目标函数表示和声的适应度函数;

25、利用动态调整计算式对初始的和声记忆考虑率进行更新,得到更新后的和声记忆考虑率;根据更新后的和声记忆考虑率,基于每个初始的和声,创建新的和声,并根据所述适应度函数,计算所述新的和声对应的适应度函数值;

26、基于所述新的和声对应的适应度函数值以及所述初始的和声对应的适应度函数值,利用精英保留策略,迭代更新所述和声记忆库,直至达到迭代次数;将达到所述迭代次数时更新得到的和声记忆库作为最终的和声记忆库;

27、利用直觉模糊理论与逼近理想解排序法,计算所述最终的和声记忆库中每个和声的贴近度评价值,并选取所述贴近度评价值最高的和声作为配电网运行方案;

28、其中,所述配电网的运行数据包括下述的一种或多种:分布式发电机的输出功率、负荷分配比例和能源服务商的能源交易策略。

29、可选的,所述动态调整计算式如下:

30、

31、其中,hmcr(t0)表示第t0次迭代下的和声记忆考虑率;hmcrmin表示预设的和声记忆考虑率的最小阈值;hmcrmax表示预设的和声记忆考虑率的最大阈值;tmax表示最大迭代次数。

32、可选的,所述根据更新后的和声记忆考虑率,基于每个初始的和声,创建新的和声,包括:

33、若所述更新后的和声记忆考虑率大于随机生成的一个随机数,从所述和声记忆库中随机选出一个和声作为创建的新的和声;

34、若所述更新后的和声记忆考虑率不大于所述随机数,从预设的解空间中随机生成一个和声作为创建的新的和声。

35、可选的,基于所述新的和声对应的适应度函数值以及所述初始的和声对应的适应度函数值,利用精本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于和声算法的多主体协同降损多目标优化方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多主体优化降损多目标模型包括如下的构建过程:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述配电公司的运营总成本包括下述的一种或多种:配电公司购能成本、运行维护成本、配电公司向上级主网购电成本、配电公司向分布式电源发电商购电成本、配电公司环境成本和网络损耗成本;

4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述目标函数对应的表达式如下:

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述运行数据,利用和声算法对预先构建的多主体优化降损多目标模型进行求解,得到配电网运行方案,包括:

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述动态调整计算式如下:

7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据更新后的和声记忆考虑率,基于每个初始的和声,创建新的和声,包括:

8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,基于所述新的和声对应的适应度函数值以及所述初始的和声对应的适应度函数值,利用精英保留策略,更新所述和声记忆库,包括:

9.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述利用直觉模糊理论与逼近理想解排序法,计算所述最终的和声记忆库中每个和声的贴近度评价值,包括:

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基于所述决策矩阵的隶属度、非隶属度和犹豫度,利用逼近理想解排序法,计算所述最终的和声记忆库中每个和声的贴近度评价值,包括:

11.一种基于和声算法的多主体协同降损多目标优化系统,其特征在于,包括:

12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,还包括:模型构建模块,用于:

13.如权利要求12所述的系统,其特征在于,所述配电公司的运营总成本包括下述的一种或多种:配电公司购能成本、运行维护成本、配电公司向上级主网购电成本、配电公司向分布式电源发电商购电成本、配电公司环境成本和网络损耗成本;

14.如权利要求13所述的系统,其特征在于,所述目标函数对应的表达式如下:

15.如权利要求12所述的系统,其特征在于,所述模型求解模块,包括:

16.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述动态调整计算式如下:

17.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述和声创建子模块,包括:

18.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述记忆库更新子模块,包括:

19.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述贴近度评价子模块,包括:

20.如权利要求19所述的系统,其特征在于,所述贴近度计算单元,包括:

21.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;所述存储器和处理器通过总线相连;

22.一种计算设备可读存储介质,其特征在于,其上存有执行程序,所述执行程序被执行时,实现如权利要求1至10中任一项所述的一种基于和声算法的多主体协同降损多目标优化方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于和声算法的多主体协同降损多目标优化方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多主体优化降损多目标模型包括如下的构建过程:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述配电公司的运营总成本包括下述的一种或多种:配电公司购能成本、运行维护成本、配电公司向上级主网购电成本、配电公司向分布式电源发电商购电成本、配电公司环境成本和网络损耗成本;

4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述目标函数对应的表达式如下:

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述运行数据,利用和声算法对预先构建的多主体优化降损多目标模型进行求解,得到配电网运行方案,包括:

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述动态调整计算式如下:

7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据更新后的和声记忆考虑率,基于每个初始的和声,创建新的和声,包括:

8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,基于所述新的和声对应的适应度函数值以及所述初始的和声对应的适应度函数值,利用精英保留策略,更新所述和声记忆库,包括:

9.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述利用直觉模糊理论与逼近理想解排序法,计算所述最终的和声记忆库中每个和声的贴近度评价值,包括:

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基于所述决策矩阵的隶属度、非隶属度和犹豫度,利用逼近理想解排序法,计算所述最终的和声记忆...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾东梨刘科研任昭颖叶学顺汪泽州汤东升谢益峰鲍建飞陈刚
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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