[发明专利]基于改进的MOEA/D的主动配电网日前高维目标优化调度方法

说明书

本发明涉及一种基于改进的MOEA/D的主动配电网日前高维目标优化调度方法，具体包括：以含风机、光伏、燃气轮机、储能系统、主动负荷、电容器组的主动配电网为研究对象，建立以主动配电网运行总成本最小、系统有功网络损耗最小、电压偏移程度最小以及可再生能源的总出力削减率最小作为目标函数的日前高维目标优化调度模型；采用改进的MOEA/D求解主动配电网日前高维目标优化调度模型。本发明结合MOEA/D‑GRA和MOEA/D‑AGR算法，提出了IMOEA/D算法对计算资源分配策略进行改进以更好的平衡算法的收敛性和多样性；通过改进的IEEE 33‑bus系统验证了所建立的模型及算法在求解主动配电网日前高维目标优化调度问题的有效性。

技术领域

本发明涉及主动配电网领域，具体地涉及一种基于改进的MOEA/D的主动配电网日前高维目标优化调度方法。

背景技术

在全球能源紧缺和环境恶化问题日渐突出的背景下，以风、光为代表的可再生能源成为研究热点。这类可再生能源机组多以分布式形式接入配电网，然而，传统配电网固定的网络结构与被动的控制及保护模式，缺乏对可再生能源进行管理的有效手段，无法解决高渗透率分布式电源接入带来的一系列不利影响，更无法实现对配网能量的最优调度。主动配电网能够利用各种调节技术对电网潮流进行管控，实现配电系统经济性、可靠性、稳定性与大规模分布式可再生能源接入电网的效益共赢，是未来智能电网的发展方向。由于需要应对大量的具有出力波动性、随机性、间歇性的分布式能源接入，主动配电网的优化调度较传统配电网更为复杂，亟须对其进行全面深入研究，以保障电网的安全经济运行。根据负荷、风电、光伏预测的时间尺度信息，主动配电网的优化调度可分为长时间尺度优化调度、日前优化调度、日内滚动优化调度以及实时调度等。其中，日前优化调度能够实现主动配电网的有功、无功协调优化，并为日内优化调度提供参考，有效的日前优化调度策略对提高电网运行的经济性与可靠性具有十分重要的意义。

主动配电网可控资源是多种多样的，这意味着决策变量既有连续的也有离散的。因此该优化调度问题属于多变量、多约束、非凸非线性的混合整数优化问题，求解十分困难。目前国内外对该模型求解思路主要有以下三类：(1)简化待优化模型，这类求解方法简单、快速，但简化过程会使模型失去准确性。(2)利用专业的优化求解工具包进行求解，这类求解策略能够降低编程的难度，求解快速、稳定、准确，但它在求解复杂的高维目标非线性混合整数规划问题时还存在困难。(3)运用智能优化算法，启发式智能算法能够很好地解决非光滑、非凸、非线性、离散的问题，适用于大部分问题的求解，但需要根据具体的模型特性调整参数和约束。近年来，智能优化算法逐渐被广泛应用于包括电力系统优化调度在内的实际工程优化问题的求解。作为智能优化算法的一种，MOEA/D算法已经被广泛地应用于非线性多目标优化问题的求解中，并被证明具有较好的通用性。文献[1]将改进的MOEA/D应用于微网调度问题，同时优化2个目标函数。文献[2]利用MOEA/D求解车辆路径规划的多目标问题。文献[3]提出了具有自适应搜索能力的MOEA/D，并对无线传感网络多目标优化覆盖问题进行求解。然而，面对含复杂端面的多目标问题或高维目标问题时，MOEA/D求解得到的近似Pareto前沿存在相似度不够好、陷入局部最优等问题。因此，有必要对MOEA/D作更深入的研究和改进，使其更好地求解主动配电网日前高维目标优化调度问题。

参考文献：

[1]Li X,Fang Y.Dynamic Environmental/Economic Scheduling forMicrogrid Using Improved MOEA/D-M2M[J].Mathematical Problems in Engineering,2016,2016:1-14.

[2]A decomposition based memetic algorithm for multi-objectivevehicle routing problem with time windows[J].ComputersOperations Research,2015,62:61-77.