[发明专利]用支持向量机的电力系统发电机组调频备用功率分配方法

权利要求书

1.一种用支持向量机的电力系统发电机组调频备用功率分配方法，其特征在于：针对电力系统发电机组调频备用功率分配，建立调频备用功率分配目标函数，然后针对性建立调频备用功率分配的约束项，求解获得各个发电机组的调频备用功率，最后将各个发电机组的调频备用功率实施分配到各个发电机组上；

所述方法具体包括：

建立以下调频备用功率分配目标函数为：

其中，C_i为发电机组i的备用功率消耗系数，RG_i为发电机组i的调频备用功率，N为电力系统中的发电机组数量，i表示发电机组的序数；

同时建立以下约束条件：

(1)频率安全界限偏差约束：

Δf＝F(ΔP,RG₁,RG₂,…,RG_N)

Δf(t)＝L^-1(Δf)

-min[Δf(t)]≤Δf_max

其中，ΔP为扰动导致的电力系统供需不平衡功率，Δf为电力系统频率在拉普拉斯频域的偏差，Δf(t)为电力系统频率在时域的偏差，L^-1(·)为拉普拉斯逆变换，F(·)为电力系统一次调频模型，Δf_max为频率安全界限；

(2)备用上下限约束：

其中，和分别为发电机组i的备用最小值和最大值。

(3)电力系统潮流约束：

|T·A·R_G|≤F_max

其中，T为功率传输分布系数(power transmission distribution factor，PTDF)，A为电力系统连接矩阵，F_max为线路传输功率上限向量，R_G为发电机组备用功率向量：

R_G＝[RG₁,RG₂,…,RG_N]^T

最后采用对上述目标函数进行求解，获得最优的每个发电机组i的调频备用功率RG_i。

2.根据权利要求1所述的一种用支持向量机的电力系统发电机组调频备用功率分配方法，其特征在于：所述的电力系统包括有发电机组和电力负荷，其中发电机组为火电机组，电力负荷为所有消耗电功率的设备。

3.根据权利要求1所述的一种用支持向量机的电力系统发电机组调频备用功率分配方法，其特征在于：采用支持向量机SVM对频率安全界限偏差约束进行估计：定义x＝(ΔP,RG₁,RG₂,…,RG_N)为支持向量机SVM训练数据的特征向量，支持向量机SVM的训练数据集{x,y}为：

x＝{x₁,x₂,…,x_k}

y＝{y₁,y₂,…,y_k}

其中，x为随机生成的多个特征向量构成的集合，y为特征向量对应的标签集合，x_j和y_j分别为集合x和集合y中的第j个元素；k为生成的特征向量总数；

将训练数据集{x,y}输入到对支持向量机SVM进行训练求解，得到斜率参数w和截距参数b：

其中，为支持向量机SVM模型的拉格朗日对偶问题的解，y_p为集合y中任意满足库恩塔克边界条件(Kuhn-Tucker conditions)的元素，x_p为集合x中对应的元素；

根据斜率参数w和截距参数b将频率安全界限偏差约束转换为：

其中，α为支持向量机SVM的抬升常数，K(·)为二次核函数：

K(x_i,x)＝(a₂x_i·x+a₁)²

其中，a₁和a₂分别为二次核函数K(·)的一次系数和二次系数。

4.根据权利要求1所述的一种用支持向量机的电力系统发电机组调频备用功率分配方法，其特征在于：最后通过IBM公司开发的商业求解器软件CPLEX的求解器求解，得到每个发电机组i的调频备用功率RG_i。