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    重庆时时彩安全吗: 基于改进和声搜索算法的电力系统多目标差异化规划方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410147892.8

    申请日:

    2014.04.14

    公开号:

    CN103955864A

    公开日:

    2014.07.30

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06Q 50/06申请日:20140414|||公开
    IPC分类号: G06Q50/06(2012.01)I; G06Q10/06(2012.01)I; G06Q10/04(2012.01)I 主分类号: G06Q50/06
    申请人: 武汉大学
    发明人: 刘涤尘; 宋春丽; 吴军; 董飞飞; 王浩磊; 赵一婕; 潘旭东; 柯丽娜
    地址: 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
    优先权:
    专利代理机构: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 鲁力
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410147892.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.06.01|||2014.08.27|||2014.07.30

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于改进和声搜索算法的电力系统多目标差异化规划方法。该方法立足于差异化规划基本原则和需求,用全寿命周期内的新增成本和减损效益对其经济性和可靠性进行量化,建立了多目标差异化规划优化模型,根据Pareto支配关系制定寻优准则,以效益成本比最大为目标从Pareto解集中选择最优的差异化规划方案。将新近发展起来的和声搜索算法应用于模型的求解,引入混沌映射、动态参数设置、改进的音高调整策略以及和声寻优信息共享机制使其能够解决0-1规划问题,并提高其搜索性能。本方法能够综合考虑经济性和可靠性,实现电网的多目标差异化规划,对构建核心骨干网架、建设坚强电网具有重要的指导意义。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于改进和声搜索算法的电力系统多目标差异化规划方法,其特征在于,基于一个多目标电网差异化规划模型,该多目标电网差异化规划模型包括目标函数和约束条件;具体是:
    定义多目标电网差异化规划模型基于以下公式:
    maxf3(α)=IR=FTR(α)FLCC(α)]]>其中,
    maxf2=FTR=FDB+FIB=Σj=13FDBj+a1FDB2+a2FDB3]]>表示为差异化规划可靠性最优目标函数;
    minf1=FLCC=FCIi(1+i)n(1+i)n-1+FCO+FCM+FCDi(1+i)n-1]]>表示为差异化规划经济性最优目标函数;
    约束条件基于以下规则:
    规则一:满足电网安全运行约束;最终构建的差异化规划网架要满足基本的功率平衡约束和不等式约束;
    规则二:满足网络拓扑连通性约束,网络拓扑结构配置合理;
    相应数学模型表示如下:
    s.t.φ(α)=1   式一
    g(Z)=0   式二
    h(Z)≤0   式三
    式中,φ(α)是连通性判断函数,子图连通时φ(α)=1,子图不连通时φ(α)=0,α为规划方案;式二和式三分别为电网潮流方程的等式和不等式约束,Z代表线路有功和无功潮流、节点上的有功发电及有功负荷、节点电压和功角;
    改进和声搜索算法是基于一个多目标差异化规划寻优准则来进行搜索更新直至得到最优解,该算法涉及的参数有:和声库容量、迭代总数、记 忆库内搜索概率最大和最小值、调节概率最大和最小值、惯性权重和学习因子;
    然后进行以下步骤的操作:
    步骤1,输入多目标电网差异化规划模型所需参数以及设定改进和声搜索算法所涉及的参数,所述模型参数包括差异化线路新增单位成本、差异化线路长度、运行维护系数和处理系数、折旧率、规划周期、售电电价和发电成本、累计停电时间、重要电源和普通电源的单位重启费用、重要电源和负荷的保障系数、普通电源和负荷的保障系数、待规划电网的节点与线路数据和初始潮流数据;算法相关参数包括和声库容量、迭代总数、记忆库内搜索概率最大和最小值、调节概率最大和最小值、惯性权重和学习因子;
    步骤2,初始化和声记忆库,具体是将和声库中的解集首先设置为空,采用混沌映射产生和声记忆库中的解向量;进行计算,然后基于约束条件进行判断:
    若满足约束条件,即由解向量构成的规划方案满足φ(α)=1,且进行潮流计算后,满足潮流等式和不等式约束,则进行目标函数值计算,加入和声记忆库Pareto解集;
    若不满足约束条件,则重新进行和声记忆库初始化,直到达到预定的记忆库容量HMS为止;此时记忆库内为初始的Pareto解;
    步骤3,根据目标函数值,确定局部最优和声位置与全局最优和声位置,同时在当前迭代次数下,更新和声记忆搜索概率HMCR和调节概率PAR;基于以下公式:
    HMCR=HMCRmax-HMCRmax-HMCRminM×k]]>
    PAR=PARmin+PARmax-PARminM×k]]>
    式中,M为迭代总数,k为当前迭代次数,HMCRmax和HMCRmin分别为记 忆库内搜索概率最大和最小值,PARmax和PARmin分别为调节概率最大和最小值;
    步骤4,根据HMCR产生新的和声,产生(0,1)之间的随机数rand1,若rand1小于HMCR,则在和声库内随机选取变量作为新解,否则,在和声库外通过下式随机生成变量作为新解:
    xi=0if Random(0,1)chaotic(t)1if Random(0,1)>chaotic(t);]]>其中,
    chaotic(t)变量由Logistic映射的输出得到,定义为混沌状态并且分布在0到1之间;
    chaotic(t)=μ×chaotic(t-1)×[1-chaotic(t-1)]
    式中,xi′代表线路的运行状态,xi′=0表示线路停止运行,xi′=1表示线路正常运行;μ∈[0,4],为Logistic映射参数;
    步骤5,当通过步骤4产生一组新解后,产生(0,1)之间的随机数rand2,若rand2小于PAR,则根据与约束条件的满足情况进行如下操作:
    若满足约束,即由新的解向量构成的规划方案满足φ(α)=1,且进行潮流计算后,满足潮流等式和不等式约束,则计算该组解目标函数值G;
    若不满足约束,则按照式四和式五进行音高调整,再次检验并计算;将计算得到的目标函数值通过多目标差异化规划寻优准则与和声库中解向量Fi进行比较,如果G支配于Fi,则用G替代Fi;否则,按式六进行和声寻优信息共享,更新最差和声;
    bwik+1=w·bwidk+c1(xibest-bwik)+c2(xgbest-bwik)]]>   式四
    其中:表示第k次迭代时被选和声的音高调整标量,w表示惯性权重,c1和c2为学习因子;和分别表示局部最优和声和全局最优和声的位置,则音高调整策略改为:
    xi=1rand()sig(bwi)0rand()>sig(bwi)]]>   式五
    其中,sig(bwi)=11+exp(-bwi)]]>
    寻优信息的共享策略为:
    xi←xbest⊕xi]]>   式六
    其中,xbest为和声库中的最优和声,xi为一次迭代过程产生的较差和声;
    步骤6,重复步骤3~步骤5直到循环达到预定迭代次数后结束,输出所得到的Pareto最优前沿解集,并最终确定最优规划方案。

    2.  根据权利要求1所述的基于改进和声搜索算法的电力系统多目标差异化规划方法,其特征在于,所述多目标差异化规划寻优准则基于如下定义:G(f1′,f2′,f3′)为新解的目标函数值,F(f1,f2,f3)为和声库中解向量的目标函数值;具体方法是包括以下判断选择步骤:
    判断选择一:若f1′<f1,f2′>f2,表示解G支配于解F,则解G为非支配解且优于F,用新解G替代F;
    判断选择二:若新解G支配于多个和声库中的解向量,则用新解替代所有被支配解中目标函数f3最小的解向量;
    判断选择三:若f1′>f1,f2′>f2,f3′>f3,则选择效益本比大的为较优方案,即解G优于解F;
    判断选择四:若出现f1′>f1,f2′>f2,f3′=f3的情况,则根据差异化规划的原则,选择新增成本小的为较优方案,即解F优于解G。

    3.  根据权利要求1所述的基于改进和声搜索算法的电力系统多目标差异化规划方法,其特征在于,
    所述minf1=FLCC=FCIi(1+i)n(1+i)n-1+FCO+FCM+FCDi(1+i)n-1]]>中所有参数的计算方法是:FCI=Σj∈ΩCjljZj]]>
    FCO+FCM=k1FCI
    FCD=k2FCI-FCI(1+r)N]]>
    式中,Cj表示需要进行差异化线路新增的单位成本,lj为差异化线路长度,Zj为0-1变量,表示线路的投运状态,Ω为线路集;k1和k2分别表示运行维护系数和处理系数,r为折旧率,N规划周期,为资金回收系数,为偿还基金系数;总成本FLCC;运行成本FCO;维护成本FCM;报废成本FCD;
    所述maxf2=FTR=FDB+FIB=Σj=13FDBj+a1FDB2+a2FDB3]]>中所有参数的计算方法是:
    FDB1=FCI=Σj∈ΩCjljZj]]>
    FDB2=(λ2-λ1)ΣLimloadT+ΣNimGR1
    FDB3=(λ2-λ1)ΣLloadT+ΣNGR2
    FIB=a1FDB2+a2FDB3
    FTR=FDB+FIB=Σj=13FDBj+a1FDB2+a2FDB3]]>
    式中,Cj′表示在灾害场景下修复至未加强前的建设标准时线路的单位造价;λ2和λ1分别表示售电电价和发电成本,T为累积停电时间,Limload和NimG分别表示重要负荷和重要电源,Lload和NG表示普通负荷和普通电源,R1和R2分别表示重要电源和普通电源的单位重启费用;间接效益根据不同重要性负荷的不同影响来进行估算,a1为重要负荷和电源的保障系数,a2为一般负荷和电源的保障系数;总减损效益FTR;直接减损效益FDB;抗灾抢修费用FDB1;重要负荷与电源保障效益FDB2;普通负荷与电源保障效益FDB3;间接减损效益FIB。

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    基于 改进 和声 搜索 算法 电力系统 多目标 异化 规划 方法
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