本發(fā)明涉及一種調(diào)峰策略的優(yōu)化方法，尤其是涉及一種考慮風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)安全約束的調(diào)峰策略優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

由于能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，風(fēng)力發(fā)電得到蓬勃發(fā)展，風(fēng)電從2004年開(kāi)始裝機(jī)，容量一直保持高速發(fā)展，但是由于風(fēng)電具有隨機(jī)性和間歇性，可能存在反調(diào)峰特性，會(huì)給系統(tǒng)調(diào)峰需求增加困難，因此開(kāi)展調(diào)峰方法研究對(duì)確保風(fēng)電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用。

目前，有研究圍繞評(píng)估風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)峰能力和調(diào)峰充裕度開(kāi)展。如，針對(duì)西北電網(wǎng)和京津唐電網(wǎng)，有研究基于確定性方法分析了風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)調(diào)峰特性，給出了調(diào)峰能力的評(píng)估計(jì)算方法；從系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕性評(píng)估角度，有研究基于序貫蒙特卡洛模擬方法和非序貫蒙特卡洛模擬方法，研究了分析大規(guī)模風(fēng)電接入后系統(tǒng)調(diào)峰充裕性的評(píng)估方法。但這些研究沒(méi)有給出如何確定調(diào)峰方案的方法。對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)峰策略問(wèn)題，有研究以發(fā)電成本最小為目標(biāo)函數(shù)，以功率平衡和調(diào)峰容量為約束條件，建立了考慮風(fēng)電輸電通道參與調(diào)峰的省級(jí)系統(tǒng)調(diào)峰模型并給出了調(diào)峰方案。如，有研究基于系統(tǒng)調(diào)峰負(fù)荷和爬坡速率，構(gòu)建了風(fēng)電收益最大化的規(guī)劃模型，但沒(méi)有考慮水電的調(diào)峰作用；有研究考慮水電機(jī)組的削峰作用和外送通道的輔助調(diào)峰作用，提出了全省常規(guī)機(jī)組的出力安排模型，但沒(méi)有考慮抽水蓄能的調(diào)峰作用；有研究以發(fā)電成本最小、省內(nèi)水電不棄水方式參與調(diào)峰并盡可能多地消納特高壓電力為目標(biāo)，建立湖北電網(wǎng)火電、水電、抽水蓄能和特高壓聯(lián)合調(diào)峰的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型。因?yàn)檫@些研究沒(méi)有考慮到潮流安全約束，因此所制定的調(diào)峰策略可能會(huì)導(dǎo)致潮流越限問(wèn)題，難以在實(shí)際應(yīng)用中推廣。

針對(duì)當(dāng)前調(diào)峰策略及其方法研究存在的不足，本申請(qǐng)?jiān)诜治鲲L(fēng)電并網(wǎng)使系統(tǒng)對(duì)調(diào)峰需求發(fā)生變化的基礎(chǔ)上，以最大限度消納風(fēng)電為目標(biāo)，提出了一種兼顧系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和安全性的改進(jìn)型調(diào)峰策略優(yōu)化方法。該方法通過(guò)考慮使調(diào)峰發(fā)電成本和線損最小、滿足潮流安全約束等因素，建立了基于火電、水電和抽水蓄能聯(lián)合調(diào)峰的改進(jìn)優(yōu)化模型，同時(shí)采用最優(yōu)潮流和粒子群算法研究了改進(jìn)優(yōu)化模型的求解方法。所發(fā)明調(diào)峰方法能夠在保證系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下確定有效的調(diào)峰機(jī)組出力方案，可以有效的減小發(fā)電成本和保證系統(tǒng)的安全性。最后，對(duì)所研究調(diào)峰策略優(yōu)化方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：

一種風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)考慮安全約束的負(fù)荷調(diào)峰優(yōu)化方法，其特征在于，定義風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)考慮安全約束的調(diào)峰策略優(yōu)化模型、風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰策略優(yōu)化的約束條件以及調(diào)峰能力，具體是：

定義一：調(diào)峰機(jī)組的調(diào)峰能力按式一定義為調(diào)峰機(jī)組可調(diào)容量與其額定有功容量的比值；

式中：α_i為火電、水電或抽水蓄能等調(diào)峰機(jī)組i的調(diào)峰能力；P_Gimax為調(diào)峰機(jī)組i的最大有功輸出，可以定義為機(jī)組的額定有功容量；P_Gimin為調(diào)峰機(jī)組i的最小有功輸出；

定義二：調(diào)峰策略優(yōu)化模型基于以下目標(biāo)函數(shù)：在以調(diào)峰機(jī)組發(fā)電成本最小作為系統(tǒng)調(diào)峰經(jīng)濟(jì)性量化指標(biāo)基礎(chǔ)上，附加考慮網(wǎng)損對(duì)系統(tǒng)售電收益影響的經(jīng)濟(jì)量化指標(biāo)，按照式二建立綜合考慮風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)：

式中，T為系統(tǒng)調(diào)度周期內(nèi)的總時(shí)段數(shù)；N_h為調(diào)峰火電機(jī)組數(shù)；N_c為調(diào)峰抽水蓄能機(jī)組數(shù)；N_w為調(diào)峰水電機(jī)組數(shù)；C_hi(t)為調(diào)峰火電機(jī)組i在t時(shí)段發(fā)電費(fèi)用；C¹_ci(t)和C²_ci(t)分別為調(diào)峰抽水蓄能機(jī)組i處于發(fā)電工況和抽水工況時(shí)在t時(shí)段的啟動(dòng)費(fèi)用；C_si(t)為調(diào)峰水電機(jī)組i在t時(shí)段發(fā)電費(fèi)用；P_s為系統(tǒng)銷售電價(jià)；P_loss(t)為t時(shí)段網(wǎng)損；

定義三：風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰策略優(yōu)化的約束條件建立：在傳統(tǒng)以各調(diào)峰機(jī)的調(diào)峰有功不超過(guò)其有功輸出允許范圍、各調(diào)峰機(jī)組可調(diào)容量之和大于等于系統(tǒng)中風(fēng)電并網(wǎng)有功輸出最大變化與系統(tǒng)負(fù)荷最大風(fēng)谷差之和的基礎(chǔ)上，附加了考慮潮流安全約束的條件，從而構(gòu)建式三所示風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)考慮系統(tǒng)安全約束的調(diào)峰策略優(yōu)化約束條件；

式中：N為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集合；N_G為系統(tǒng)的調(diào)峰機(jī)組節(jié)點(diǎn)集合；N_WG為系統(tǒng)的并網(wǎng)風(fēng)電節(jié)點(diǎn)集合；N_g為系統(tǒng)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)集合；N_U為系統(tǒng)中樞電壓節(jié)點(diǎn)集合；N_Q為系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)集合；P_gj為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)j的注入有功；Q_gj為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)j的注入無(wú)功；△P_Gi為系統(tǒng)的有功調(diào)節(jié)增量；P_li、Q_li分別為系統(tǒng)負(fù)荷的有功和無(wú)功；U_i和U_j分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)i和j的節(jié)點(diǎn)電壓幅值；G_ij、B_ij和θ_ij分別為節(jié)點(diǎn)i、j之間的電導(dǎo)、電納和電壓相角差；α_k為火電、水電或抽水蓄能等調(diào)峰機(jī)組k的調(diào)峰能力；P_Gkmax為調(diào)峰機(jī)組k的最大技術(shù)出力有功容量；△P_mGWmax為系統(tǒng)風(fēng)電并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)m的最大風(fēng)電有功變化；△P_Lmax為系統(tǒng)負(fù)荷的最大峰谷差；P_gi為調(diào)峰機(jī)組的輸出功率；P_gimax、P_gimin分別為各調(diào)峰機(jī)組有功調(diào)節(jié)的上限和下限；U_imax、U_imin分別為系統(tǒng)各電壓重要節(jié)點(diǎn)的上下限；Q_gimax和Q_gimin分別為系統(tǒng)無(wú)功調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)無(wú)功調(diào)節(jié)裝置無(wú)功調(diào)節(jié)上下限；

負(fù)荷調(diào)峰優(yōu)化方法具體包括：

步驟1：基于優(yōu)化目標(biāo)風(fēng)電系統(tǒng)，利用matpower軟件建立風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的潮流計(jì)算模型，初始化式二、式三所示優(yōu)化模型參數(shù)；

步驟2：設(shè)置反映粒子自身經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知能力和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知能力的權(quán)重參數(shù)c₁、c₂；設(shè)置粒子保持已有尋優(yōu)速度的慣性權(quán)重參數(shù)ω∈[0,1]，通?？稍O(shè)為0.8；定義尋優(yōu)目標(biāo)搜索空間的維度等于風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰機(jī)組的節(jié)點(diǎn)數(shù)NG，并根據(jù)調(diào)峰機(jī)組的調(diào)峰能力定義尋優(yōu)空間Sn，即：根據(jù)調(diào)峰機(jī)組臺(tái)數(shù)確實(shí)空間維數(shù)，然后根據(jù)調(diào)峰能力確定每一維的長(zhǎng)度，然后設(shè)向量x_i為尋優(yōu)粒子，其分量x_ij表示調(diào)峰機(jī)組的有功增量，其中，j＝1,2,…,NG，定義粒子的數(shù)目為m，并在尋優(yōu)空間S_n中隨機(jī)生成各粒子的初始分量x_ij(0)(i＝1,…,m)，同時(shí)隨機(jī)生成各粒子的初始尋優(yōu)速度v_i(0)；設(shè)各粒子對(duì)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)適應(yīng)值fit_i＝∞，設(shè)粒子群的最優(yōu)適應(yīng)值Fit＝∞；設(shè)尋優(yōu)搜索的最大迭代次數(shù)為N_max，同時(shí)設(shè)迭代次數(shù)n的初值為1；

步驟3：將各粒子分別代入潮流計(jì)算模型，基于matpower最優(yōu)潮流求解程序進(jìn)行潮流分析計(jì)算，判斷潮流是否滿足約束條件，若滿足，則執(zhí)行步驟4；若不滿足約束條件，則執(zhí)行步驟7；

步驟4：根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果，利用式二所示目標(biāo)函數(shù)分析當(dāng)前迭代次數(shù)的各粒子適應(yīng)值fit_i(n)，并判斷：若fit_i(n)<fit_i，則fit_i＝fit_i(n)，并且令P_i＝x_i(n)，否則保持fit_i與P_i不變；

步驟5：判斷min[fit_i]：若fit_i的最小值min[fit_i]<Fit，則Fit＝min[fit_i]，并且更新min[fit_i]對(duì)應(yīng)的粒子為全局最優(yōu)粒子x_G，否則保持Fit與x_G不變；

步驟6：若[0.1+0.9(N_max-n)/N_max]-rand(1)≤0，則執(zhí)行步驟7；

否則在域[x_G-ε,x_G+ε]內(nèi)隨機(jī)計(jì)算q個(gè)粒子x_Gεi的適應(yīng)值fit_Gεi(n)，其中，ε＝l/2*10^{round(5*rand)}，l為粒子x_G的鄰域空間搜索長(zhǎng)度，round為取整函數(shù),i＝1,…,q，并比較min[fit_Gεi(n)]：若min[fit_Gεi(n)]<Fit,則Fit和全局最優(yōu)粒子x_G分別更新為min[fit_εi(n)]和min[fit_εi(n)]對(duì)應(yīng)的鄰域粒子x_Gεi，否則則執(zhí)行步驟7；

步驟7：利用粒子的速度和位移更新公式計(jì)算粒子在第n+1次迭代次數(shù)的空間位置；

步驟8：如果n+1<N_max，則n＝n+1，返回第三步進(jìn)行下一次迭代次數(shù)的計(jì)算，直到迭代次數(shù)達(dá)到N_max，輸出最優(yōu)解。

在上述一種風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)考慮安全約束的負(fù)荷調(diào)峰優(yōu)化方法，采用式四對(duì)粒子搜索速度和位置進(jìn)行主動(dòng)性更新；

式中，P_i為第i個(gè)粒子截止到迭代次數(shù)n所搜索到的最優(yōu)空間位置；rand(1)是均勻分布在區(qū)間[0,1]的隨機(jī)數(shù)，目的是為了使粒子能夠以等概率的加速度飛向粒子自身最好位置和粒子全局最好的位置；n表示迭代次數(shù)；x_G為截止到迭代次數(shù)n時(shí)基于主動(dòng)搜索的全局最優(yōu)點(diǎn)。

因此，本發(fā)明的特點(diǎn)在于綜合考慮了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，建立了風(fēng)電系統(tǒng)調(diào)峰策略的改進(jìn)優(yōu)化模型，通過(guò)采用粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行求解，建立了風(fēng)電系統(tǒng)的調(diào)峰策略優(yōu)化方法。目標(biāo)函數(shù)同時(shí)計(jì)及系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和安全性，相比較僅考慮系統(tǒng)發(fā)電成本，在保證發(fā)電成本盡可能小的同時(shí)，能夠充分利用了各調(diào)峰機(jī)組的調(diào)峰能力，有效降低了網(wǎng)損，并通過(guò)潮流約束確保了系統(tǒng)的安全性。通過(guò)改進(jìn)粒子群算法，解決了計(jì)算過(guò)程中可能存在的早熟收斂和求解精度不足等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為調(diào)峰優(yōu)化策略的計(jì)算流程。

圖2 IEEE 118機(jī)系統(tǒng)圖。

圖3a為基于傳統(tǒng)調(diào)峰方法的機(jī)組調(diào)峰出力示意圖。

圖3b為基于改進(jìn)調(diào)峰方法的機(jī)組調(diào)峰出力示意圖。

圖4為兩種調(diào)峰方法的調(diào)峰發(fā)電成本對(duì)比示意圖。

圖5為各調(diào)峰方案的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

1.機(jī)組調(diào)峰能力的確定方法

機(jī)組的調(diào)峰能力可以定義為機(jī)組可調(diào)容量與額定容量的比值，可調(diào)容量是指機(jī)組最大出力與最小出力之差，即：

式中：α_i為常規(guī)機(jī)組i的調(diào)峰深度；P_Gimax為常規(guī)機(jī)組i的最大出力，可以取為機(jī)組的額定容量；P_Gimin為常規(guī)機(jī)組i的最小出力。

電力系統(tǒng)中主要的調(diào)峰機(jī)組一般包括水電機(jī)組、火電機(jī)組和抽水蓄能。在滿足電力系統(tǒng)基本運(yùn)行條件的情況下，不同調(diào)峰機(jī)組因調(diào)峰方式不同，其調(diào)峰能力也將不同。

火電機(jī)組的調(diào)峰方式通常有啟停方式和調(diào)荷方式。單機(jī)容量100MW及以下的火電機(jī)組較適合采用啟停調(diào)峰，由于啟停不僅會(huì)增加成本，還會(huì)引起其他問(wèn)題，因此較大容量的機(jī)組一般采用調(diào)荷方式，它所對(duì)應(yīng)的可調(diào)容量為最大出力(額定出力)與最小技術(shù)出力的差值。

由于水電機(jī)組具有出力調(diào)整速度快、可調(diào)整范圍大、環(huán)境污染少、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此你，水電機(jī)組參與調(diào)峰是最佳的調(diào)峰方式，一般應(yīng)盡量讓水電機(jī)組在負(fù)荷尖峰位置參與調(diào)峰，機(jī)組的調(diào)峰能力也接近100％。

抽水蓄能機(jī)組由于具有抽水和發(fā)電2種運(yùn)行狀態(tài)，因此具有靈活的出力調(diào)節(jié)能力。當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)，抽水蓄能機(jī)組可以利用電網(wǎng)多余的電能抽水，以位能的形式儲(chǔ)存能量；當(dāng)負(fù)荷較多時(shí)，抽水蓄能機(jī)組可以利用儲(chǔ)存的水發(fā)電，其機(jī)組的調(diào)峰能力接近200％。

根據(jù)上述原則和實(shí)際機(jī)組裝機(jī)容量，可以計(jì)算出電網(wǎng)總的調(diào)峰能力。

2.基于安全約束的調(diào)峰方法建模

傳統(tǒng)的調(diào)峰策略優(yōu)化模型均是以使系統(tǒng)發(fā)電成本最小來(lái)構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)以滿足機(jī)組出力范圍作為約束條件。優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)可以表示為：

式中：T為系統(tǒng)調(diào)度周期內(nèi)的總時(shí)段數(shù)；N_h為火電機(jī)組數(shù)；N_c為抽水蓄能機(jī)組數(shù)；N_w為水電機(jī)組數(shù)；C_hi(t)為火電機(jī)組i在t時(shí)段發(fā)電費(fèi)用；C¹_ci(t)和C²_ci(t)分別為抽水蓄能機(jī)組i處于發(fā)電工況和抽水工況時(shí)在t時(shí)段的啟動(dòng)費(fèi)用；C_si(t)為水電機(jī)組i在t時(shí)段發(fā)電費(fèi)用。

約束條件為：

式中：N_G為系統(tǒng)參與調(diào)峰機(jī)組的臺(tái)數(shù)；N_WG為系統(tǒng)中風(fēng)電并網(wǎng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；ΔP_iGW-max為第i個(gè)風(fēng)電接入點(diǎn)的最大出力變化；ΔP_L-max為系統(tǒng)負(fù)荷最大峰谷差；P_Gi為各調(diào)峰機(jī)組輸出功率；P_Gimax、P_Gimin分別為各調(diào)峰機(jī)組出力上下限。

由上式可知，雖然優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)將發(fā)電成本最小作為系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的量化指標(biāo)，但忽略了網(wǎng)損對(duì)系統(tǒng)售電收益的影響，同時(shí)，約束條件也缺乏考慮潮流越限的安全約束問(wèn)題。針對(duì)此不足，綜合考慮發(fā)電成本和網(wǎng)損帶來(lái)的系統(tǒng)售電收益減少，構(gòu)造了改進(jìn)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)：

式中，P_s為銷售電價(jià)；P_loss(t)為t時(shí)段網(wǎng)損。

同時(shí)在傳統(tǒng)調(diào)峰策略約束條件的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加潮流安全約束條件，得到改進(jìn)約束條件。

式中，P_li、Q_li分別為負(fù)荷的有功和無(wú)功功率；ΔP_Gi為有功調(diào)節(jié)功率；G_ij、B_ij和θ_ij分別為節(jié)點(diǎn)lj之間的電導(dǎo)、電納和電壓相角差；N為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)；U_i和Q_i分別為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓和無(wú)功功率；U_imax、U_imin和Q_imax、Q_imin分別為各節(jié)點(diǎn)電壓和無(wú)功功率的上下限；N_g、N_U和N_Q分別為系統(tǒng)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償數(shù)、有載變壓器數(shù)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)。

3.基于改進(jìn)粒子群算法的求解流程

本申請(qǐng)采用粒子群優(yōu)化算法和最優(yōu)潮流對(duì)上述改進(jìn)的調(diào)峰優(yōu)化模型求解。粒子群優(yōu)化算法通過(guò)模擬飛鳥的捕食過(guò)程，利用記憶與反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)高效的尋優(yōu)搜索。其基本思想是：每個(gè)粒子在解空間中移動(dòng)，在每次尋優(yōu)過(guò)程中，各個(gè)粒子記錄下各自曾搜索到的最優(yōu)點(diǎn)p_id，并記錄下所有粒子搜索到的全局最優(yōu)點(diǎn)g_id，與此同時(shí)粒子根據(jù)自身最優(yōu)點(diǎn)及全局最優(yōu)點(diǎn)來(lái)更新自己的速度和位置，如此循環(huán)下去，直至收斂到全局最優(yōu)點(diǎn)。

常規(guī)粒子群優(yōu)化算法中每個(gè)粒子跳躍的速度和下一次的移動(dòng)位置分別由下式確定：

其中i＝1,2,3,….,m，c₁表示粒子自身經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)知能力，c₂表示粒子社會(huì)經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)知能力。rand(1)是均勻分布在區(qū)間[0,1]的隨機(jī)數(shù)，目的是為了使粒子能夠以等概率的加速度飛向粒子自身最好位置和粒子全局最好的位置。d＝1,2,…,n表示循環(huán)次數(shù)。

為了解決粒子群算法可能存在早熟收斂和求解精度不足等問(wèn)題，可對(duì)粒子的跳躍速度進(jìn)行主動(dòng)性搜索改進(jìn)：

式中，若主動(dòng)探測(cè)概率p(t)＝0.1+0.9(T-t)/T>rand(1)，則計(jì)算鄰域粒子p_i(t)，其中，i＝1,2,3,....,n。若p_i(t)>g_id,則g^*_id＝p_i(t)，其它情況下，g^*_id＝g_id。

調(diào)峰策略優(yōu)化模型的流程圖如圖1所示，具體步驟如下：

(1)設(shè)置模型參數(shù)

(2)初始化，設(shè)置加速常數(shù)c₁，c₂，最大進(jìn)化代數(shù)T_max，將當(dāng)前進(jìn)化代數(shù)設(shè)置為t＝1，在定義的空間S_n中隨機(jī)產(chǎn)生m個(gè)粒子x₁,x₂,....,x_m，組成初始種群x(t)；隨機(jī)產(chǎn)生各粒子初始速度v_i1,v_i2,……,v_in，組成速度位移矩陣v(t)；

(3)把擬參與調(diào)峰機(jī)組的出力設(shè)為粒子，將粒子群算法賦值的粒子代入matpower的最優(yōu)潮流程序進(jìn)行潮流計(jì)算，判斷潮流是否滿足潮流約束。若滿足，執(zhí)行下一步；若不滿足潮流約束，則用最近可行解代替當(dāng)前解，執(zhí)行下一步。

(4)計(jì)算目標(biāo)函數(shù)，比較當(dāng)前適應(yīng)度和記憶最佳適應(yīng)度，若當(dāng)前適應(yīng)度優(yōu)于記憶最佳適應(yīng)度，進(jìn)行替換，將當(dāng)前位置記為粒子最好位置。比較粒子最好位置和種群最好位置，若粒子最好位置優(yōu)于種群最優(yōu)位置，進(jìn)行替換，否則，不變。

(5)粒子速度和位置更新

(6)返回(2)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算，直到滿足收斂條件或迭代最大次數(shù)為止，輸出最優(yōu)解。

4、仿真實(shí)施例

本申請(qǐng)采用圖2所示的IEEE 118機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行所提調(diào)峰優(yōu)化方法可行性論證。系統(tǒng)裝機(jī)容量為2130MW，其中，火電和水電調(diào)峰機(jī)組裝機(jī)容量均為200MW，抽水蓄能調(diào)峰機(jī)組裝機(jī)容量為300MW，最大負(fù)荷為1980MW。優(yōu)化計(jì)算的算法參數(shù)設(shè)置為:最大迭代次數(shù)200次，粒子種子數(shù)為50，變異概率0.04，學(xué)習(xí)因子均為2。

根據(jù)傳統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化方法和改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù)，可以得到各自調(diào)峰后的機(jī)組出力，如圖3a、圖3b圖所示。從調(diào)峰結(jié)果可以看出，采用兩種調(diào)峰策略優(yōu)化方法后，各調(diào)峰機(jī)組出力的變化趨勢(shì)大致相同。如圖，由于火電發(fā)電成本高，因此兩種目標(biāo)函數(shù)下各個(gè)時(shí)刻火電出力均為最小技術(shù)出力。雖然兩種調(diào)峰方案下水電出力和抽水蓄能出力變化趨勢(shì)一致，但由于改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù)考慮了網(wǎng)損對(duì)供電效益減少的影響，所以導(dǎo)致兩種調(diào)峰方案下各機(jī)組出力的變化幅度略有差異。

基于圖3a和圖3b所確定的調(diào)峰機(jī)組出力，僅考慮發(fā)電成本，可以得圖4所示傳統(tǒng)調(diào)峰策略優(yōu)化方法和改進(jìn)優(yōu)化方法的發(fā)電成本曲線。由于傳統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化方法以發(fā)電成本最小作為目標(biāo)函數(shù)，可以看出，雖然基于該優(yōu)化方法的發(fā)電成本在各個(gè)時(shí)刻均不大于基于改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法的發(fā)電成本，但二者仍然比較接近。采用傳統(tǒng)調(diào)峰方法的全天調(diào)峰發(fā)電成本為1.1885×10⁵，采用改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法的全天調(diào)峰發(fā)電成本為1.221×10⁵，改進(jìn)后的全天調(diào)峰發(fā)電成本約增加2.66％。

然而，從綜合考慮發(fā)電成本和網(wǎng)損帶來(lái)售電收益減小的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本角度出發(fā)，可以得到圖5所示基于傳統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化方法和改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本曲線。由圖可知，考慮網(wǎng)損帶來(lái)的效益減小后，基于改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本在各個(gè)時(shí)刻明顯小于基于傳統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化方法的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。采用傳統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化方法的全天調(diào)峰運(yùn)營(yíng)成本為1.3554×10⁵，而采用改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法的全天調(diào)峰運(yùn)營(yíng)成本為1.2905×10⁵，改進(jìn)后的全天調(diào)峰運(yùn)營(yíng)成本約降低5.03％，提高了系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。

此外，基于兩種調(diào)峰優(yōu)化方法的潮流計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，采用傳統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化方法存在潮流越限情況，而改進(jìn)調(diào)峰優(yōu)化方法由于考慮了潮流安全約束條件，因此避免了潮流越限情況。由此可見(jiàn)，同傳統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化方法相比，改進(jìn)后的調(diào)峰優(yōu)化方法在保證發(fā)電成本盡可能小的同時(shí)，不僅有效減小系統(tǒng)網(wǎng)損，而且還通過(guò)潮流約束保證了系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行狀態(tài)。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。