[发明专利]基于期望频率偏差成本的备用容量优化分配方法

摘要

本发明涉及一种电力技术领域的备用容量优化分配方法，具体为基于期望频率偏差成本的备用容量优化分配方法，包括步骤一、采用粒子群算法确定备用优化方案粒子初始种群；步骤二、对每个粒子确定的系统备用容量分配方案进行安全校验并计算适应度函数步骤三、种群根据适应度值更新粒子位置和速度；步骤四、程序终止条件判定。本发明以最小化系统期望频率偏差成本为适应度函数，并通过基于蒙特卡洛安全校核的粒子群优化算法对该目标函数进行求解。兼顾备用容量成本及备用容量产生的效益，更大程度的发挥备用容量的作用，提高电力系统运行的可靠性和经济性，是很有前景的一种电力系统备用容量优化分配方法。

主权项

基于期望频率偏差成本的备用容量优化分配方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：采用粒子群优化算法生成备用容量分配粒子初始种群，设初始种群数为Q，每个粒子中各发电机组的备用容量需满足约束：其中Ri为机组i的备用容量；λi为机组i的爬坡率；t为备用调度周期；PGi为机组i的计划出力值；PGimax为机组i的出力上限；Rmin,i为机组i的基础备用值；步骤二：对每个粒子确定的系统备用容量分配方案进行安全校验并计算适应度函数:(1)采用蒙特卡洛抽样技术，对每个粒子确定的系统备用容量分配方案进行安全校验；考虑不确定性，采用蒙特卡洛法抽取第i个粒子系统运行状态，i＝1，……Q，若状态m备用容量满足系统要求，频率偏差△fm＝0；若状态m备用容量无法满足系统需求，则确定该状态概率pm及频率偏差△fm，其中△Pm为状态m的功率缺额，即系统所有可用发电量与负荷之差；KL为负荷频率特性系数；KGm为状态m下所有在线发电机组的频率特性系数之和；pm为状态m出现的次数与蒙特卡洛抽样总数N之比；若m<N，N为蒙特卡洛抽样总数，则继续抽取下一状态；否则停止蒙特卡洛抽样，计算备用容量不满足系统需求的总概率，若Nm为△fm>0的系统状态数，则该粒子确定的系统备用容量分配方案满足系统安全校验，计算系统频率偏差期望：并转入(3)；否则转入(2)；(2)生成新的粒子，该粒子中各发电机组的备用容量需满足约束：转入(1)；(3)计算粒子适应度函数：适应度函数F为：式中：△fEX为系统频率偏差期望；fN为电网额定频率；NG为系统发电机总数；ci(·)为机组i的备用成本函数，ci(Ri)＝aiRi2+(2aiPGi+bi)Ri，式中：ai、bi为机组i的成本函数系数；步骤三：种群根据适应度值更新粒子位置和速度：根据各粒子的适应度函数值、更新粒子位置及速度的策略，生成新的粒子种群，粒子中各发电机组的备用容量仍需满足约束：步骤四：程序终止条件判定：若程序满足终止条件，则程序终止，适应度函数最小的粒子确定的容量分配方案即为最优备用容量分配方案；否则转入步骤二，对步骤三中生成的粒子种群进行安全检验并确定适应度函数。