一种分段平滑法与邻域搜索算法相结合的多电网调峰负荷分配方法

摘要

本发明属于水电调度运行领域，公开了一种分段平滑法与邻域搜索算法相结合的多电网调峰负荷分配方法，该方法可以兼顾大电网平台下多个省级电网的负荷平滑需求，避免或尽可能减少电网局部余荷“毛刺”，实现多个电网共同调峰。其技术方案为：根据电网负荷峰谷走势以及受电量大小，采用分段平滑法将全天分成多段，并均化各分段中多个相邻时段余荷以构造理想解；以计算解与理想解的差值平方和最小为目标，采用邻域搜索算法动态改变可行搜索区域以改善收敛速度和结果质量，使计算结果不断向理想解靠拢。本发明可在不降低电网调峰幅度的情况下，更加平滑多个省级电网的余荷曲线，为电网稳定运行提供更合理的负荷条件，发挥更好的调峰效果，适用于我国多数区域电网的调度和管理。

主权项

一种分段平滑法与邻域搜索算法相结合的多电网调峰负荷分配方法，其特征包括如下步骤：(1)采用分段平滑方法构建理想解，具体步骤如下：1)获取初始可行解：将电站各时段出力均按照电网的受电量比例进行分配，则g号电网任一时段t的初始余荷为：$s_{g,t}=d_{g,t}-\underset{1\le m\le M}{\Sigma }{E}_{m,t}\times R_{m,g}$式中d_g,t表示g号电网在时段t的原始负荷，E_m,t为电站m在时段t的发电量，R_m,g为电站m送g号电网的电量比例；2)将余荷曲线按峰谷走势分段，按如下步骤操作：①根据g号电网各时段负荷值确定主要极值点时段p₁,p₂,...,p_n；②对任一对相邻的极值时段p_i和p_i+1，取其均值作为阈值，该阈值所在时段为分割点；③重复步骤②，确定所有分割点，两分割点之间或分割点与0点或24点之间的所有时段即被划分为一段；3)确定t时段理想余荷值：g号电网在时段t的理想余荷值为该时段所在分段内的余荷均值，即：$S_{g,t}=\left(\underset{i\in \Omega }{\Sigma }{s}_{g,i}\right)/M$式中i的取值为时段t所处分段内的时段集合Ω；s_g,i为第g号电网在时段i的计算余荷；M为该分段内的时段数量；4)确定理想解：从t＝1至T重复步骤3)，最终得到g号电网的理想余荷曲线；(2)获取初始解，并设定搜索步长N_step＝N0_step，其中N0_step为初始步长；对所有电网进行两两组合，生成电网对的个数为每个电网对表示为<g',g”>，并记所有电网对的集合为Φ，集合中的元素标号记为φ，且对所有时段进行两两组合，生成时段对的个数为每个时段对表示为<t',t”>，并记所有时段对的集合为Θ，集合中的元素标号记为且令φ＝1，(3)从集合Φ中取出第φ个电网组合<g',g”>；(4)从集合Θ中取出第个时段组合<t',t”>；(5)按照步长N_step增加或减少g'号电网t'时段的余荷，为了满足电网受电量约束，相应地减少或增加t”时段的余荷；(6)同时为了满足时段出力平衡约束，按同等步长减少或增加g”号电网t'时段的余荷，并同时增加或减少t”时段的余荷，得到一个邻域解；(7)对该邻域解进行可行性检验；若该邻域解严格满足所有约束条件，跳至步骤(9)；否则，转至步骤(8)；(8)令N_step＝N0_step，若则返回步骤(4)；否则跳至步骤(12)；(9)对比邻域解与当前解目标值：若邻域解的目标值小于当前解，则转至步骤(10)；否则，跳至步骤(11)；(10)将该邻域解作为新的当前解，并令返回步骤(4)；(11)按新的搜索步长N'_step＝N_step×2更新步长，以扩大搜索范围，并返回步骤(5)；(12)判断是否满足停止条件，若不满足，令其中％为取余运算符，返回步骤(3)；否则，搜索结束，输出结果。