專利名稱：一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理避峰策略優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有序用電管理領(lǐng)域的錯峰策略優(yōu)化方法，特別涉及一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的避峰策略算法優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
錯峰作為電網(wǎng)運行需求側(cè)的管理方法之一，可以有效降低高峰用電負荷，保障電網(wǎng)在高峰時期的安全運行。執(zhí)行錯峰可以選擇避峰或移峰的手段，目的是將周期性波動的電網(wǎng)負荷變得更為均衡，優(yōu)化電力資源配置。但是，執(zhí)行錯峰也會給地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展帶來不利的影響，使企業(yè)的產(chǎn)能嚴重受限，打亂企業(yè)的生產(chǎn)計劃，引發(fā)用戶滿意度降低。近幾年來，隨著全球能源緊張形勢的不斷加劇，電力供應(yīng)將持續(xù)出現(xiàn)緊張局勢，執(zhí)行錯峰已納入政府調(diào)控。而現(xiàn)行的錯峰管理大多僅為滿足用電調(diào)控指標(biāo)而展開，在選擇輪休企業(yè)時，選取方式較為粗放，沒有綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境等因素的影響，沒有考慮將有限的電力資源投入到對社會和市場貢獻最大的領(lǐng)域。并且僅以滿足用電調(diào)控指標(biāo)為目的，無法體現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟效益、企業(yè)用工實際情況等訴求，缺乏全局的錯峰最優(yōu)選取策略。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的錯峰(之避峰)策略優(yōu)化方法，通過從經(jīng)濟、安全、環(huán)境、服務(wù)、管理、政策六個方面引入避峰影響因素指標(biāo)體系，構(gòu)建基于全局的多目標(biāo)避峰策略的錯峰最優(yōu)選取策略。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理避峰策略優(yōu)化方法，包括以下步驟:SI歸納出避峰影響六大類因素經(jīng)濟、環(huán)境、安全、服務(wù)、管理、政策；S2引入衡量所述的六大類因素的具體指標(biāo)共計16個，其中:經(jīng)濟類3個:利潤損失——避峰導(dǎo)致的售電利潤減少；⑶P損失-避峰導(dǎo)致的⑶P損失；峰谷線損一避峰后由峰谷差引起的線損占當(dāng)天線路總線損；環(huán)境類4個:煤排放量——避峰導(dǎo)致的煤排放減排量；二氧化碳排放量——避峰導(dǎo)致的二氧化碳排放減排量；二氧化硫排放量——避峰導(dǎo)致的二氧化硫排放減排量；氮氧化物 排放量——避峰導(dǎo)致的氮氧化物減排量；安全類3個:峰谷差一避峰后系統(tǒng)負荷的峰谷差變化；
電壓變化一避峰后由于負荷波動引起的電壓變化；穩(wěn)態(tài)頻率偏差避峰后由于負荷波動引起的穩(wěn)態(tài)頻變化；服務(wù)類3個:避峰停電時間一避峰后的用電客戶累計因避峰停電時間占應(yīng)正常供電累計時間；錯峰執(zhí)行情況一某客戶按照要求完成歷史錯峰任務(wù)的次數(shù)；客戶類型——電網(wǎng)對客戶的優(yōu)先等級的定義；管理類2個:繳費及時次數(shù)一某客戶在周期內(nèi)及時繳費次數(shù)；違章用電次數(shù)——某客戶在周期內(nèi)違章用電次數(shù)；政策類I個:所屬行業(yè)——某客戶所屬的行業(yè)，是否為政策扶持行業(yè)；

S3定義具體指標(biāo)與避峰優(yōu)化方案的定性關(guān)系經(jīng)濟類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)使電網(wǎng)利潤損失趨向于無限小；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使社會GDP損失趨向于無限??；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使峰谷線損趨向于無限小；環(huán)境類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)使煤減排量盡可能大；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使二氧化碳減排量盡可能大；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使二氧化硫減排量盡可能大； 避峰優(yōu)化方案應(yīng)使氮氧化物減排量盡可能大；安全類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)使峰谷差趨向于無限??；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使電壓變化趨向于無限小；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使穩(wěn)態(tài)頻率偏差趨向于無限?。环?wù)類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)使避峰停電影響趨向于無限?。槐芊鍍?yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護錯峰執(zhí)行率高的客戶的電力供應(yīng)；避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護等級高的客戶的電力供應(yīng)；管理類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護繳費及時的客戶的電力供應(yīng)；避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護沒有違章用電歷史或違章用電率低的客戶的電力供應(yīng)；政策類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護受政策扶持行業(yè)的客戶的電力供應(yīng)；S4建立用電客戶參與避峰方案執(zhí)行標(biāo)識對于用電客戶，避峰方案將可參與避峰的用電客戶劃分為兩類——避峰對象或非避峰對象；將用電客戶是否為避峰對象轉(zhuǎn)化為二值問題，用電客戶i的避峰標(biāo)識公式如下:
權(quán)利要求
1.一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理避峰策略優(yōu)化方法，其特征是包括以下步驟:Si歸納出避峰影響六大類因素經(jīng)濟、環(huán)境、安全、服務(wù)、管理、政策；S2引入衡量所述六大類因素的具體指標(biāo)共計16個，其中:經(jīng)濟類3個:利潤損失——避峰導(dǎo)致的售電利潤減少；⑶P損失——避峰導(dǎo)致的⑶P損失；峰谷線損——避峰后由峰谷差引起的線損占當(dāng)天線路總線損；環(huán)境類4個:煤排放量——避峰導(dǎo)致的煤排放減排量；二氧化碳排放量——避峰導(dǎo)致的二氧化碳排放減排量；二氧化硫排放量——避峰導(dǎo)致的二氧化硫排放減排量；氮氧化物排放量——避峰導(dǎo)致的氮氧化物減排量；安全類3個:`峰谷差——避峰后系統(tǒng)負荷的峰谷差變化；電壓變化一避峰后由于負荷波動引起的電壓變化；穩(wěn)態(tài)頻率偏差——避峰后由于負荷波動引起的穩(wěn)態(tài)頻變化；服務(wù)類3個:避峰停電時間——避峰后的用電客戶累計因避峰停電時間占應(yīng)正常供電累計時間；錯峰執(zhí)行情況一某客戶按照要求完成歷史錯峰任務(wù)的次數(shù)；客戶類型——電網(wǎng)對客戶的優(yōu)先等級的定義；管理類2個:繳費及時次數(shù)——某客戶在周期內(nèi)及時繳費次數(shù)；違章用電次數(shù)——某客戶在周期內(nèi)違章用電次數(shù)；政策類I個:所屬行業(yè)——某客戶所屬的行業(yè)，是否為政策扶持行業(yè)；S3定義具體指標(biāo)與避峰優(yōu)化方案的定性關(guān)系經(jīng)濟類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)使電網(wǎng)利潤損失趨向于無限??；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使社會GDP損失趨向于無限??；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使峰谷線損趨向于無限小；環(huán)境類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)使煤減排量盡可能大；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使二氧化碳減排量盡可能大；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使二氧化硫減排量盡可能大；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使氮氧化物減排量盡可能大；安全類:避峰優(yōu)化方案應(yīng)使峰谷差趨向于無限??；避峰優(yōu)化方案應(yīng)使電壓變化趨向于無限??； 避峰優(yōu)化方案應(yīng)使穩(wěn)態(tài)頻率偏差趨向于無限?。? 服務(wù)類: 避峰優(yōu)化方案應(yīng)使避峰停電影響趨向于無限?。? 避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護錯峰執(zhí)行率高的客戶的電力供應(yīng)； 避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護等級高的客戶的電力供應(yīng)； 管理類: 避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護繳費及時的客戶的電力供應(yīng)； 避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護沒有違章用電歷史或違章用電率低的客戶的電力供應(yīng)； 政策類: 避峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護受政策扶持行業(yè)的客戶的電力供應(yīng)； S4建立用電客戶參與避峰方案執(zhí)行標(biāo)識 將參與避峰的用電客戶劃分為兩類:避峰對象或非避峰對象，如此將用電客戶是否為避峰對象轉(zhuǎn)化為二值問題，用電客戶i的避峰標(biāo)識公式如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理避峰策略優(yōu)化方法，其特征是: 所述的步驟S5具體包括以下子步驟: S5-1構(gòu)建影響因素與用電客戶負荷關(guān)系； I)利潤損失率PL 在單位用電成本不變的情況下，電網(wǎng)公司利潤損失主要由避峰導(dǎo)致用電客戶少用電而少繳納的電費造成的；電網(wǎng)公司每將一位用電客戶確定為避峰對象，電網(wǎng)公司將因此損失利潤為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理避峰策略優(yōu)化方法，其特征是:所述的步驟S6包括以下子步驟: S6-1對避峰方案的各類影響因素同向化，將每個指標(biāo)值的優(yōu)化目標(biāo)都統(tǒng)一為最小優(yōu)化，僅需對部分不同向的指標(biāo)取負號便可實現(xiàn)；引入同向化因子Θ:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理避峰策略優(yōu)化方法，其特征是:所述的步驟S8包括以下子步驟: S8-1將目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為求最小優(yōu)化問題； S8-2查驗是否所有系數(shù)權(quán)重都大于0，若存在μ i的系數(shù)小于0，采用μ/ =1-Ui替代，保證所有系數(shù)大于零； S8-3將目標(biāo)函數(shù)中所有μ i按系數(shù)值由大到小依次排序； S8-4將所有約束條件轉(zhuǎn)化為Ai μ i > B的形式； S8-5將所有μ i置為O作為母方案，所有方案形成一個N位的二進制編碼，按照二進制大小順序進行求解，第一個可行解便是模型的最優(yōu)解。
全文摘要
一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理錯峰(之避峰)策略優(yōu)化方法，通過從經(jīng)濟、安全、環(huán)境、服務(wù)、管理、政策六個方面引入避峰影響因素指標(biāo)體系，構(gòu)建基于全局的多目標(biāo)避峰策略的錯峰最優(yōu)選取策略。本發(fā)明綜合考慮六大類影響因素對避峰管理的影響，將多因素指標(biāo)體系引入錯峰管理中，建立多目標(biāo)綜合最優(yōu)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)求解結(jié)果，制定優(yōu)化避峰管理方案，可使得負荷曲線整體下移同時，對地方經(jīng)濟的負面影響最小，最大化電網(wǎng)經(jīng)濟效益及客戶滿意度水平。本發(fā)明使用自動化手段制定避峰方案，通過加強約束條件減少非最優(yōu)可行解，使用隱枚舉法加速模型求解速度，有效降低模型求解的時間復(fù)雜度。
文檔編號G06Q50/06GK103235980SQ20131012010
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者蘇凱, 黃劍文, 嚴宇平, 吳廣財, 莫玉純, 陳非, 張世良, 蔡嘉榮 申請人:廣東電網(wǎng)公司信息中心