[发明专利]一种含VSC-HVDC的交直流系统多目标潮流优化方法

说明书

一种含VSC‑HVDC交直流系统的多目标潮流优化方法，其特点是，包括的步骤有：建立模型，选取待优化变量、优化目标及确定约束条件；设置初始变量并给定待优化变量范围；将待优化变量作为优化过程中种群个体，采用混合编码的方式，根据待优化变量范围随机生成初始种群；采用交替迭代法，计算交直流系统潮流；求取种群中各个体对应的优化目标函数值；对种群个体进行快速非支配排序，并计算虚拟适应度，经选择、交叉和变异处理，生成子种群；采用精英策略保留父代中优良个体；判断是否满足算法终止条件，若满足条件，则转至步骤9)，优化结束；否则，转至步骤4)；优化过程结束，输出结果。具有方法科学，适用性强，效果佳等优点。

技术领域

本发明涉及一种含VSC-HVDC的交直流系统多目标潮流优化方法，属于电力系统安全运行与稳定的技术领域。

背景技术

电力系统最优潮流(Optimal Power Flow，OPF)一直是确保电力系统安全、经济运行的重要基础手段。随着交直流电网互联、电力市场化改革及大规模分布式可再生能源并网，系统运行日益逼近其稳定极限，因而传统以有功网损或发电成本最小的单一目标潮流优化，已无法满足智能电网的需要。在此背景下，多目标最优潮流(Multi-objective OPF，MOPF)因为能统一协调系统的经济性、安全性及环保要求等多个具有不同重要性甚至相互矛盾的目标受到了国内外研究人员的广泛关注。

同时，作为新一代直流输电技术的柔性直流输电(Voltage Source ConverterbasedHVDC,VSC-HVDC)具有有功和无功独立快速调节、不存在换相失败、易于构建多端直流系统等特点，在大规模新能源接入、新型城市电网构建等应用领域具有显著技术优势，在国内外均已得到一定的工程应用。

针对含VSC-HVDC的交直流系统OPF问题，国内外学者已进行了一些有益的探索。但目前现有方法均只针对含VSC-HVDC的交直流系统进行单一目标的潮流优化，迄今尚未见有关于此系统进行多目标潮流优化的研究报道。

发明内容

本发明计及VSC-HVDC的快速、灵活的调节能力，提出一种含VSC-HVDC的交直流系统多目标潮流优化方法，以统一协调系统运行的安全性、经济性和环保要求等多个目标间的关系。其主要思想是：首先，构建以降低发电成本、提高静态电压稳定裕度和减少污染气体排放量作为优化目标的MOPF模型；然后，采用带精英策略非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解交直流系统MOPF；最后，得到一系列满足Pareto最优的非劣解集。

本发明的技术方案是:一种含VSC-HVDC的交直流系统多目标潮流优化方法，其特征是，它包括以下步骤：

1)建立模型，选取待优化变量、优化目标及确定约束条件；

2)设置初始变量并给定待优化变量范围；

3)将待优化变量作为优化过程中种群个体，采用混合编码的方式，根据待优化变量范围随机生成初始种群；

4)采用交替迭代法，计算交直流系统潮流；

5)求取种群中各个体对应的优化目标函数值；

6)对种群个体进行快速非支配排序，并计算虚拟适应度，经选择、交叉和变异处理，生成子种群；

7)采用精英策略保留父代中优良个体；

8)判断是否满足算法终止条件，若满足条件，则转至步骤9)，优化结束；否则，转至步骤4)；

9)优化过程结束，输出结果。

所述步骤1)的建立模型过程为：