一种基于多目标规划的用电管理避峰策略优化方法

摘要

一种基于多目标规划的用电管理错峰（之避峰）策略优化方法，通过从经济、安全、环境、服务、管理、政策六个方面引入避峰影响因素指标体系，构建基于全局的多目标避峰策略的错峰最优选取策略。本发明综合考虑六大类影响因素对避峰管理的影响，将多因素指标体系引入错峰管理中，建立多目标综合最优的数学模型，根据求解结果，制定优化避峰管理方案，可使得负荷曲线整体下移同时，对地方经济的负面影响最小，最大化电网经济效益及客户满意度水平。本发明使用自动化手段制定避峰方案，通过加强约束条件减少非最优可行解，使用隐枚举法加速模型求解速度，有效降低模型求解的时间复杂度。

主权项

1.一种基于多目标规划的用电管理避峰策略优化方法，其特征是包括以下步骤：S1归纳出避峰影响六大类因素经济、环境、安全、服务、管理、政策；S2引入衡量所述六大类因素的具体指标共计16个，其中：经济类3个：利润损失——避峰导致的售电利润减少；GDP损失——避峰导致的GDP损失；峰谷线损——避峰后由峰谷差引起的线损占当天线路总线损；环境类4个：煤排放量——避峰导致的煤排放减排量；二氧化碳排放量——避峰导致的二氧化碳排放减排量；二氧化硫排放量——避峰导致的二氧化硫排放减排量；氮氧化物排放量——避峰导致的氮氧化物减排量；安全类3个：峰谷差——避峰后系统负荷的峰谷差变化；电压变化——避峰后由于负荷波动引起的电压变化；稳态频率偏差——避峰后由于负荷波动引起的稳态频变化；服务类3个：避峰停电时间——避峰后的用电客户累计因避峰停电时间占应正常供电累计时间；错峰执行情况——某客户按照要求完成历史错峰任务的次数；客户类型——电网对客户的优先等级的定义；管理类2个：缴费及时次数——某客户在周期内及时缴费次数；违章用电次数——某客户在周期内违章用电次数；政策类1个：所属行业——某客户所属的行业，是否为政策扶持行业；S3定义具体指标与避峰优化方案的定性关系经济类：避峰优化方案应使电网利润损失趋向于无限小；避峰优化方案应使社会GDP损失趋向于无限小；避峰优化方案应使峰谷线损趋向于无限小；环境类：避峰优化方案应使煤减排量尽可能大；避峰优化方案应使二氧化碳减排量尽可能大；避峰优化方案应使二氧化硫减排量尽可能大；避峰优化方案应使氮氧化物减排量尽可能大；安全类：避峰优化方案应使峰谷差趋向于无限小；避峰优化方案应使电压变化趋向于无限小；避峰优化方案应使稳态频率偏差趋向于无限小；服务类：避峰优化方案应使避峰停电影响趋向于无限小；避峰优化方案应优先保护错峰执行率高的客户的电力供应；避峰优化方案应优先保护等级高的客户的电力供应；管理类：避峰优化方案应优先保护缴费及时的客户的电力供应；避峰优化方案应优先保护没有违章用电历史或违章用电率低的客户的电力供应；政策类：避峰优化方案应优先保护受政策扶持行业的客户的电力供应；S4建立用电客户参与避峰方案执行标识将参与避峰的用电客户划分为两类：避峰对象或非避峰对象，如此将用电客户是否为避峰对象转化为二值问题，用电客户i的避峰标识公式如下：S5针对所述的16个具体指标，建立基于负荷关系的避峰影响因素指标体系，包括依次构建影响因素与用电客户负荷关系，以及建立指标与系统负荷关系函数；S6搭建避峰策略模型对避峰方案的各类影响因素同向化，为影响因素指标赋权重，同时引入各指标间权重约束条件，建立多目标函数，求解综合最优模型；S7强化主要约束条件，优化避峰策略模型将线路用电负荷的最大值的下界约束为m·S，m∈[0，1)，取值依据经验及业务实际需求确定，并在后期不断调整优化，以减少备选取值组合的方式，加快模型求解的收敛速度；因此避峰优化模型关于指标约束条件可优化为：$S\ge \max \left(\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{{\mu }_{i}p}_i(t-{\tau }_i)\right)\ge m·S,t\in [\mathrm{0,24}),m\in [\mathrm{0,1})$S8使用隐枚举法求解避峰策略优化模型，得到最优避峰方案。