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电力市场环境下最优潮流的模型及算法研究

孙磊  
【摘要】: 最优潮流作为现代电力系统经济调度的重要手段,它以数学优化理论和潮流方程为基础,模型中充分考虑了经济性指标和安全稳定运行约束,把电力系统经济调度和潮流计算有机地融合在一起,进行经济与安全的全面优化。在我国电力市场逐渐建立和完善的今天,最优潮流力求将经济性与安全性完美结合,更是扮演着重要的角色。 由于电力系统单独优化有功网损或单独优化购电费用时不一定是系统的最佳运行方式,只有同时优化多个目标时才更具实际意义。论文针对我国发电侧开放电力市场的特点,对传统最优潮流的模型进行了改进。建模时考虑了网损量最小、有功购电费用和无功购电费用最低三个目标函数,建立了多目标最优潮流模型。 针对上述多目标最优潮流问题,引入了多目标模糊优化理论,确定了目标函数的隶属函数,用最大满意度法将多目标优化模型转变成单目标优化模型。 将免疫克隆算法和变尺度混沌搜索方法有机地结合起来,形成了免疫克隆混沌优化算法,并应用到最优潮流的计算。该算法引入了克隆选择算子、交换变异算子来实现优秀抗体的扩展、增生和进化;抗体补充算子实现抗体的多样性;用由亲和力函数和抗体浓度组成的生存期望值来抑制早熟,选出最优抗体;并采取了变尺度混沌搜索方法对抗体进行扰动,既避免陷入局部最优解又加快了免疫克隆算法的搜索速度,改善了其整体性能,使结果很快的收敛到全局最优解。 在Matlab7.0仿真软件平台上,用IEEE14、30节点标准算例进行了仿真计算与验证。结果表明改进的最优潮流模型能够在发电侧开放电力市场环境下实现经济,安全最优,免疫克隆混沌算法对最优潮流模型的求解是可行和高效的。


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