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一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理移峰策略優(yōu)化方法與流程

文檔序號:12200623閱讀:206來源:國知局
一種基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理移峰策略優(yōu)化方法與流程
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)劃的用電管理移峰策略算法優(yōu)化方法。

背景技術(shù):
錯峰作為電網(wǎng)運(yùn)行需求側(cè)的管理方法之一,可以有效降低高峰用電負(fù)荷,保障電網(wǎng)在高峰時期的安全運(yùn)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(fù)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(jì)發(fā)展帶來不利的影響,使企業(yè)的產(chǎn)能嚴(yán)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(jì)、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(xiàn)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(jì)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。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
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)劃的錯峰策略(移峰)優(yōu)化方法,通過經(jīng)濟(jì)、安全、服務(wù)、管理、政策五個方面引入移峰影響因素指標(biāo)體系,構(gòu)建基于全局的多目標(biāo)移峰策略的錯峰最優(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)劃的移峰策略優(yōu)化方法,包括以下步驟:S1根據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)驗識別移峰影響因素:經(jīng)濟(jì)、安全、服務(wù)、管理、政策,五大類因素;S2引入經(jīng)濟(jì)、安全、服務(wù)、管理、政策,五大類因素具體指標(biāo),共計10個指標(biāo):經(jīng)濟(jì)類2個:利潤損失——移峰導(dǎo)致的售電利潤減少;峰谷線損——移峰后由峰谷差引起的線損占當(dāng)天線路總線損;安全類3個:峰谷差——移峰后系統(tǒng)負(fù)荷的峰谷差變化;電壓變化——移峰后由于負(fù)荷波動引起的電壓變化;穩(wěn)態(tài)頻率偏差——移峰后由于負(fù)荷波動引起的穩(wěn)態(tài)頻變化;服務(wù)類2個:錯峰執(zhí)行情況——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1個:所屬行業(yè)TR——某客戶所屬的行業(yè),是否為政策扶持行業(yè);S3定義指標(biāo)與移峰優(yōu)化方案的定性關(guān)系:經(jīng)濟(jì)類:移峰優(yōu)化方案應(yīng)使電網(wǎng)利潤損失趨向于無限?。灰品鍍?yōu)化方案應(yīng)使峰谷線損趨向于無限??;安全類:移峰優(yōu)化方案應(yīng)使峰谷差趨向于無限?。灰品鍍?yōu)化方案應(yīng)使電壓變化趨向于無限??;移峰優(yōu)化方案應(yīng)使穩(wěn)態(tài)頻率偏差趨向于無限??;服務(wù)類:移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)移峰執(zhí)行率高的客戶的電力供應(yīng);移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)等級高的客戶的電力供應(yīng);管理類:移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)繳費及時的客戶的電力供應(yīng);移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)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:移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)受政策扶持行業(yè)的客戶的電力供應(yīng);S4建立用電客戶參與移峰方案執(zhí)行標(biāo)識;移峰方案需要確定用電客戶提早或推延用電時間,可將用電客戶需要提前或推延用電的時間轉(zhuǎn)化為一個枚舉型函數(shù)。設(shè)用電客戶i參與移峰的標(biāo)識公式:S5針對10個指標(biāo),建立基于負(fù)荷關(guān)系的移峰影響因素指標(biāo)體系,包括依次構(gòu)建影響因素與用電客戶負(fù)荷關(guān)系,以及建立指標(biāo)與系統(tǒng)負(fù)荷關(guān)系函數(shù);S6搭建移峰策略模型,包括對移峰方案的各類影響因素同向化,為影響因素指標(biāo)賦權(quán)重,同時引入各指標(biāo)間權(quán)重約束條件,建立多目標(biāo)函數(shù),求解綜合最優(yōu)模型;S7強(qiáng)化主要約束條件,優(yōu)化移峰策略模型。將線路用電負(fù)荷的最大值的下界約束為m·S,m∈[0,1),取值依據(jù)經(jīng)驗及業(yè)務(wù)實際需求確定,并可在后期不斷調(diào)整優(yōu)化,以減少備選取值組合的方式,加快模型求解的收斂速度。因此移峰優(yōu)化模型關(guān)于指標(biāo)約束條件可優(yōu)化為:S8使用隱枚舉法求解移峰策略優(yōu)化模型,得到移峰方案;作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,上述步驟S5可通過如下步驟實現(xiàn):S5-1構(gòu)建影響因素與用戶負(fù)荷關(guān)系;1)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移峰導(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移峰對象,電網(wǎng)公司將因此損失利潤為:其中,單位電量的售電利潤由單位電價及單位供電成本決定,計算公式如下所示:P_Uniti(t)=Electrovalencei(t)-C_UnitElectrovalencei(t)為t時刻,用戶i的單位電價。Electrovalencei(t)依據(jù)電網(wǎng)公司制定的峰谷電價策略以及用戶i所屬的行業(yè)決定。C_Unit為電網(wǎng)公司的平均單位供電成本,可以由交易結(jié)算得到。2)移峰執(zhí)行率PSE單個移峰執(zhí)行率指某客戶按照要求完成歷史移峰任務(wù)的比例,用戶i的移峰執(zhí)行率的計算公式如下:其中,Actual_Avertingi為用戶i實際執(zhí)行的避峰次數(shù),Actual_Shiftingi為實際執(zhí)行的移峰次數(shù)。相應(yīng)的Plan_Avertingi為用戶i計劃應(yīng)執(zhí)行的避峰次數(shù),Plan_Shiftingi為計劃應(yīng)執(zhí)行的移峰次數(shù)。3)客戶類型UT結(jié)合附圖3,客戶類型其取值一般為離散型,可以依據(jù)業(yè)務(wù)需要將指標(biāo)取值進(jìn)行量化評分,然后映射至區(qū)間[0,1]。4)繳費及時率PT用戶的繳費及時率的計算公式如下:其中,Count_Pay_in_Timei為用戶i及時繳費的次數(shù),Count_Payi為用戶i的應(yīng)繳費總次數(shù)。5)違章用電率VPU用戶的違章用電率的計算公式如下:其中,Violate_Power_Usei為周期內(nèi)用戶i違章用電的次數(shù),Total_Violate_Power_Use為周期內(nèi)各用戶違章用電的總次數(shù)。6)所屬行業(yè)TR若采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先行業(yè)評分低的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:|τi|·TRiS5-2建立指標(biāo)與系統(tǒng)負(fù)荷關(guān)系函數(shù);1)利潤損失率PL電網(wǎng)公司當(dāng)天損失的利潤為全部參與移峰的客戶所少繳納的電費。通過與電網(wǎng)公司當(dāng)日獲得的總利潤相比,得到當(dāng)日電網(wǎng)公司因移峰導(dǎo)致的利潤損失比例,利潤損失率計算公式如下所示:其中,為正常供電時電網(wǎng)從用戶i應(yīng)獲得的全天總利潤,為執(zhí)行移峰后電網(wǎng)從用戶i獲得的全天總利潤。2)峰谷線損率PVLL峰谷線損率的計算公式如下所示:其中,W總為當(dāng)天線路總線損。其計算可以取供電總量及售電總量之差,計算公式如下所示:W總=Power_Supply_Volume-Power_Sell_VolumePower_Supply_Volume為當(dāng)天供電總量,Power_Sell_Volume為當(dāng)天售電總量。W峰谷為由峰谷差引起的線損,計算公式如下所示:W峰谷=(3I2R+3ΔI2R)*24h線路用電負(fù)荷曲線P(t)的計算需考慮具體的移峰策略,線路用電負(fù)荷曲線P(t)的計算公式如下所示:3)峰谷差率VP峰谷差率VP計算公式如下:4)電壓變化率VC電壓變化率指移峰優(yōu)化方案執(zhí)行后由于負(fù)荷波動引起的電壓變化率。計算公式如下所示:U1為未考慮負(fù)荷變化的電壓有效值,是已知的。U2為考慮負(fù)荷變化后的電壓有效值,計算公式如下所示:其中,I為未考慮負(fù)荷變化時的電流有效值,ΔI為負(fù)荷波動引起的電流變化有效值,α和β為與線路阻抗參數(shù)R和X相關(guān)的參數(shù)。令功率因素為cosφ,則各相關(guān)參數(shù)的計算公式如下所示:α=Rcosφ+Xsinφβ=Xcosφ+Rsinφ5)穩(wěn)態(tài)頻率偏差率SFD穩(wěn)態(tài)頻率偏差率SFD計算公式如下所示:其中,1/Req為綜合調(diào)差系數(shù),由業(yè)務(wù)部門根據(jù)實際情況計算,K為負(fù)荷功率隨頻率變化特性系數(shù),取K=2.89。6)移峰執(zhí)行率PSE移峰執(zhí)行率目標(biāo)是優(yōu)先對移峰執(zhí)行率低的用戶執(zhí)行移峰,計算公式為:7)客戶類型UT采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先對客戶等級低的用戶執(zhí)行移峰,總體客戶類型的函數(shù)可以表示為:8)繳費及時率PT移峰中的優(yōu)先對繳費及時率低的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:9)違章用電率VPU采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先對違章用電率高的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:10)所屬行業(yè)TR若采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先行業(yè)評分低的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,上述步驟S6可通過如下步驟實現(xiàn):S6-1對移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(fù)號便可實現(xiàn)。引入同向化因子θj:S6-2為影響因素指標(biāo)賦權(quán)重,在對指標(biāo)完成同向化后,需要結(jié)合業(yè)務(wù)實際情況,對一定時間周期內(nèi)各個指標(biāo)的重要程度進(jìn)行排序,并賦以相應(yīng)的權(quán)重ωj;S6-3在現(xiàn)實中,由于多個指標(biāo)不可能同時達(dá)到最優(yōu),需要建立多目標(biāo)函數(shù),求解綜合最優(yōu)。建立多目標(biāo)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù):其中,ωj為第j個指標(biāo)相對應(yīng)的權(quán)重,θj為相應(yīng)的同向化因子,Xj為第j個指標(biāo)的表達(dá)式,Xj∈[0,1]。Xj的具體表達(dá)形式及該目標(biāo)函數(shù)的約束條件與采取的移峰策略以及相應(yīng)的移峰優(yōu)化方案相關(guān);S6-4建立約束條件,根據(jù)電力調(diào)度部門給定用電指標(biāo),建立約束條件:其中,S為電力調(diào)度部門給定的當(dāng)天用電指標(biāo),i為第i個用戶。公式約束為在執(zhí)行移峰管理后,所確定的移峰策略必須保證當(dāng)天該地區(qū)的用電負(fù)荷必須小于等于電力調(diào)度給定的用電指標(biāo)。建立各指標(biāo)間權(quán)重約束條件:約束要求所有的指標(biāo)的取值區(qū)間必須在0至1內(nèi),且所有指標(biāo)的權(quán)重之和為1;作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,上述步驟S8可通過如下步驟實現(xiàn):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τi的系數(shù)小于0,采用τi′=2-τi替代,保證所有系數(shù)大于零;S8-3將目標(biāo)函數(shù)中所有τi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Aiτi≥B的形式;S8-5將所有τi置為0作為母方案,所有方案形成一個N位的九進(jìn)制編碼,按照九進(jìn)制大小順序進(jìn)行求解,第一個可行解便是模型的最優(yōu)解;相對現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下有益效果:①本發(fā)明綜合考慮經(jīng)濟(jì)、安全、服務(wù)、管理、政策五大類影響因素對移峰管理的影響,將多因素的指標(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)化移峰管理方案,可使得負(fù)荷曲線削峰填谷的同時,錯峰對地方經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響最小,保證電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定,能夠最大化電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益及客戶滿意度水平;②本發(fā)明使用自動化手段制定移峰方案,無須調(diào)度人員人工確定哪些客戶需要參與本次的移峰;③本發(fā)明通過加強(qiáng)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。附圖說明圖1是本發(fā)明步驟S1中的用電客戶移峰示意圖;圖2是本發(fā)明步驟S1中的系統(tǒng)負(fù)荷移峰示意圖;圖3是本發(fā)明步驟S5-1中的指標(biāo)體系圖;圖4是本發(fā)明步驟S5-1中列寫的用戶等級評分圖;圖5是本發(fā)明步驟S6-1中指標(biāo)同向化展示圖;圖6是本發(fā)明步驟S8-5中模型求解的示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和過程作進(jìn)一步詳細(xì)描述:本發(fā)明的基于多目標(biāo)規(guī)劃的用電管理移峰策略優(yōu)化方法,包括以下步驟:S1識別移峰影響因素結(jié)合附圖1與附圖2,通過對部分客戶進(jìn)行移峰,實現(xiàn)對系統(tǒng)負(fù)荷曲線的削峰填谷。移峰的執(zhí)行會對社會、經(jīng)濟(jì)等多方面產(chǎn)生影響,要找到一個對各方面影響都達(dá)到最優(yōu)的移峰方案。首先明確與移峰相關(guān)的影響因素,并綜合考慮移峰執(zhí)行對各類因素的影響程度,使得能夠在所有備選方案中找出實現(xiàn)總體最優(yōu)的移峰執(zhí)行方案。本發(fā)明的實施方式識別出移峰受到經(jīng)濟(jì)、安全、服務(wù)、管理、政策五大類因素的影響。S2構(gòu)造各個因素具體指標(biāo)構(gòu)造經(jīng)濟(jì)、安全、服務(wù)、管理,五大類因素具體指標(biāo),共計10個指標(biāo):經(jīng)濟(jì)類2個:利潤損失——移峰導(dǎo)致的售電利潤減少;峰谷線損——移峰后由峰谷差引起的線損占當(dāng)天線路總線損;安全類3個:峰谷差——移峰后系統(tǒng)負(fù)荷的峰谷差變化;電壓變化——移峰后由于負(fù)荷波動引起的電壓變化;穩(wěn)態(tài)頻率偏差——移峰后由于負(fù)荷波動引起的穩(wěn)態(tài)頻變化;服務(wù)類2個:錯峰執(zhí)行——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);違章用電系數(shù)——某客戶在周期內(nèi)違章用電次數(shù);政策類1個:所屬行業(yè)TR——某客戶所屬的行業(yè),是否為政策扶持行業(yè);S3定義指標(biāo)與移峰優(yōu)化方案的定性關(guān)系經(jīng)濟(jì)類:移峰優(yōu)化方案應(yīng)使電網(wǎng)利潤損失趨向于無限?。灰品鍍?yōu)化方案應(yīng)使峰谷線損趨向于無限?。话踩悾阂品鍍?yōu)化方案應(yīng)使峰谷差率可能??;移峰優(yōu)化方案應(yīng)使電壓變化趨向于無限小;移峰優(yōu)化方案應(yīng)使穩(wěn)態(tài)頻率偏差趨向于無限?。环?wù)類:移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)錯峰執(zhí)行率高的客戶的電力供應(yīng);移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)等級高的客戶的電力供應(yīng);管理類:移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)繳費及時的客戶的電力供應(yīng);移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)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:移峰優(yōu)化方案應(yīng)優(yōu)先保護(hù)受政策扶持行業(yè)的客戶的電力供應(yīng);S4建立用電客戶參與移峰優(yōu)化方案執(zhí)行標(biāo)識移峰方案需要確定用電客戶提早或推延的用電時間,可將用電客戶需要提前或推延用電的時間轉(zhuǎn)化為一個枚舉型函數(shù)。設(shè)用電客戶i參與移峰的標(biāo)識公式:S5建立基于負(fù)荷關(guān)系的移峰影響因素指標(biāo)體系S5-plus結(jié)合附圖4,定義各個影響因素指標(biāo)含義:1)利潤損失率PL利潤損失率指電網(wǎng)公司由于移峰導(dǎo)致的售電利潤減少的比例,可通過計算由于移峰減少的售電利潤占正常供電時售電總利潤的比例得到。2)峰谷線損率PVLL峰谷線損率為移峰優(yōu)化方案執(zhí)行后由峰谷差引起的線損占當(dāng)天線路總線損的比例。3)峰谷差率VP峰谷差率指線路用電負(fù)荷曲線中峰谷差占峰值的比例。4)電壓變化率VC電壓變化率指移峰優(yōu)化方案執(zhí)行后由于負(fù)荷波動引起的電壓變化率。5)穩(wěn)態(tài)頻率偏差率SFD穩(wěn)態(tài)頻率偏差率指移峰優(yōu)化方案執(zhí)行后由于負(fù)荷波動引起的穩(wěn)態(tài)頻率偏差率。6)錯峰執(zhí)行率PSE錯峰執(zhí)行率指客戶群按照要求完成歷史錯峰任務(wù)的加權(quán)比例。7)客戶類型UT客戶類型指電網(wǎng)對客戶的優(yōu)先等級的定義。在進(jìn)行移峰方案優(yōu)化時,應(yīng)優(yōu)先保護(hù)等級高的客戶的電力供應(yīng)。8)繳費及時率PT繳費及時率指客戶在周期內(nèi)及時繳費次數(shù)占應(yīng)繳費次數(shù)的比例。在進(jìn)行移峰方案優(yōu)化時,應(yīng)優(yōu)先保護(hù)繳費及時率高的客戶的電力供應(yīng)。9)違章用電率VPU違章用電率指某客戶在周期內(nèi)違章用電次數(shù)占地區(qū)用戶違章用電總次數(shù)的比例。在進(jìn)行移峰方案優(yōu)化時,應(yīng)優(yōu)先保護(hù)沒有違章用電歷史或違章用電率低的客戶的電力供應(yīng)。10)所屬行業(yè)TR所屬行業(yè)指客戶所屬的行業(yè)。由于政府在一定時間內(nèi)對各行業(yè)的扶持程度有所不同,在進(jìn)行移峰方案優(yōu)化時,應(yīng)優(yōu)先保護(hù)受政策扶持行業(yè)的客戶的電力供應(yīng)。與客戶類型的處理方式類似,可以先對客戶所屬行業(yè)進(jìn)行量化評分,然后標(biāo)準(zhǔn)化至區(qū)間。S5-1構(gòu)建影響因素與用戶負(fù)荷關(guān)系;1)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移峰導(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移峰對象,電網(wǎng)公司將因此損失利潤為:其中,單位電量的售電利潤由單位電價及單位供電成本決定,計算公式如下所示:P_Uniti(t)=Electrovalencei(t)-C_UnitElectrovalencei(t)為t時刻,用戶i的單位電價。Electrovalencei(t)依據(jù)電網(wǎng)公司制定的峰谷電價策略以及用戶i所屬的行業(yè)決定。C_Unit為電網(wǎng)公司的平均單位供電成本,可以由交易結(jié)算得到。2)錯峰執(zhí)行率PSE單個錯峰執(zhí)行率指某客戶按照要求完成歷史錯峰任務(wù)的比例,用戶i的錯峰執(zhí)行率的計算公式如下:其中,Actual_Avertingi為用戶i實際執(zhí)行的避峰次數(shù),Actual_Shiftingi為實際執(zhí)行的移峰次數(shù)。相應(yīng)的Plan_Avertingi為用戶i計劃應(yīng)執(zhí)行的避峰次數(shù),Plan_Shiftingi為計劃應(yīng)執(zhí)行的移峰次數(shù)。3)客戶類型UT結(jié)合附圖3,客戶類型其取值一般為離散型,可以依據(jù)業(yè)務(wù)需要將指標(biāo)取值進(jìn)行量化評分,然后映射至區(qū)間[0,1]。4)繳費及時率PT用戶的繳費及時率的計算公式如下:其中,Count_Pay_in_Timei為用戶i及時繳費的次數(shù),Count_Payi為用戶i的應(yīng)繳費總次數(shù)。Count_Pay_in_Timei為用戶i及時繳費的次數(shù),Count_Payi為用戶i的應(yīng)繳費總次數(shù)。5)違章用電率VPU用戶的違章用電率的計算公式如下:其中,Violate_Power_Usei為周期內(nèi)用戶i違章用電的次數(shù),Total_Violate_Power_Use為周期內(nèi)各用戶違章用電的總次數(shù)。6)所屬行業(yè)TR若采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先行業(yè)評分低的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:|τi|·TRiS5-2建立指標(biāo)與系統(tǒng)負(fù)荷關(guān)系函數(shù);1)利潤損失率PL電網(wǎng)公司當(dāng)天損失的利潤為全部參與移峰的客戶所少繳納的電費。通過與當(dāng)日與電網(wǎng)公司當(dāng)日獲得的總利潤相比,得到當(dāng)日電網(wǎng)公司因移峰導(dǎo)致的利潤損失比例,利潤損失率計算公式如下所示:其中,為正常供電時電網(wǎng)從用戶i應(yīng)獲得的全天總利潤,為執(zhí)行移峰后電網(wǎng)從用戶i獲得的全天總利潤。2)峰谷線損率PVLL峰谷線損率的計算公式如下所示:其中,W總為當(dāng)天線路總線損。其計算可以取供電總量及售電總量之差,計算公式如下所示:W總=Power_Supply_Volume-Power_Sell_VolumePower_Supply_Volume為當(dāng)天供電總量,Power_Sell_Volume為當(dāng)天售電總量。W峰谷為由峰谷差引起的線損,計算公式如下所示:W峰谷=(3I2R+3ΔI2R)*24h線路用電負(fù)荷曲線P(t)的計算需考慮具體的移峰策略,線路用電負(fù)荷曲線P(t)的計算公式如下所示:3)峰谷差率VP峰谷差率VP計算公式如下:4)電壓變化率VC電壓變化率指移峰優(yōu)化方案執(zhí)行后由于負(fù)荷波動引起的電壓變化率。計算公式如下所示:U1為未考慮負(fù)荷變化的電壓有效值,是已知的。U2為考慮負(fù)荷變化后的電壓有效值,計算公式如下所示:其中,I為未考慮負(fù)荷變化時的電流有效值,ΔI為負(fù)荷波動引起的電流變化有效值,α和β與線路阻抗參數(shù)R和X相關(guān)的參數(shù)。令功率因素為cosφ,則各相關(guān)參數(shù)的計算公式如下所示:α=Rcosφ+Xsinφβ=Xcosφ+Rsinφ5)穩(wěn)態(tài)頻率偏差率SFD穩(wěn)態(tài)頻率偏差率SFD計算公式如下所示:其中,1/Req為綜合調(diào)差系數(shù),由業(yè)務(wù)部門根據(jù)實際情況計算,K為負(fù)荷功率隨頻率變化特性系數(shù),取K=2.89。6)移峰執(zhí)行率PSE移峰執(zhí)行率目標(biāo)是優(yōu)先對移峰執(zhí)行率低的用戶執(zhí)行移峰,計算公式為:7)客戶類型UT采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先對客戶等級低的用戶執(zhí)行移峰,總體客戶類型的函數(shù)可以表示為:8)繳費及時率PT移峰中的優(yōu)先對繳費及時率低的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:9)違章用電率VPU采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先對違章用電率高的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:10)所屬行業(yè)TR若采取移峰策略,則目標(biāo)是優(yōu)先行業(yè)評分低的用戶執(zhí)行移峰,其目標(biāo)函數(shù)可以表示為:S6搭建移峰策略優(yōu)化模型S6-1同向化影響因素指標(biāo),結(jié)合附圖5,移峰策略優(yōu)化的目標(biāo)是在線路用電負(fù)荷始終不超過分配的用電指標(biāo),從而在保證電網(wǎng)安全的前提,尋找一組最優(yōu)的執(zhí)行方案,使得移峰執(zhí)行后的積極影響盡可能大,消極影響盡可能小。對移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(fù)號便可實現(xiàn)。引入同向化因子θ:S6-2為影響因素指標(biāo)賦權(quán)重,需要結(jié)合業(yè)務(wù)實際情況,對一定時間周期內(nèi)各個指標(biāo)的重要程度進(jìn)行排序,并賦以相應(yīng)的權(quán)重ωj。S6-3在現(xiàn)實中,由于多個指標(biāo)不可能同時達(dá)到最優(yōu),需要建立多目標(biāo)函數(shù),求解綜合最優(yōu)。建立多目標(biāo)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù):其中,ωj為第j個指標(biāo)相對應(yīng)的權(quán)重,θj為相應(yīng)的同向化因子,Xj為第j個指標(biāo)的表達(dá)式,Xj∈[0,1]。Xj的具體表達(dá)形式及該目標(biāo)函數(shù)的約束條件與采取的移峰策略以及相應(yīng)的移峰優(yōu)化方案相關(guān)。S6-4根據(jù)電力調(diào)度部門給定用電指標(biāo),建立約束條件:其中,S為電力調(diào)度部門給定的當(dāng)天用電指標(biāo),i為第i個用戶。公式約束為在執(zhí)行移峰管理后,所確定的移峰策略必須保證當(dāng)天該地區(qū)的用電負(fù)荷必須小于等于電力調(diào)度給定的用電指標(biāo)。建立各指標(biāo)間權(quán)重約束條件:約束要求所有的指標(biāo)的取值區(qū)間必須在0至1內(nèi),且所有指標(biāo)的權(quán)重之和為1。S7強(qiáng)化主要約束條件,優(yōu)化移峰策略模型將線路用電負(fù)荷的最大值的下界約束為m·S,m∈[0,1),取值依據(jù)經(jīng)驗及業(yè)務(wù)實際需求確定,并可在后期不斷調(diào)整優(yōu)化,以減少備選取值組合的方式,加快模型求解的收斂速度。因此移峰優(yōu)化模型關(guān)于指標(biāo)約束條件可優(yōu)化為:S8使用法求解移峰策略優(yōu)化模型,確定參與移峰客戶名單;S8-1將目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為求最小優(yōu)化問題,在本實施例中,目標(biāo)函數(shù)為:將其轉(zhuǎn)化為:其中,N為可參與移峰的用電客戶數(shù),i為第i可參與移峰的用電客戶,ci為τi的系數(shù)。S8-2查驗是否成立,若存在ci≤0,采用τi′=2-τi替代,保證成立。S8-3將目標(biāo)函數(shù)中所有τi按系數(shù)值由大到小依次排序,使得目標(biāo)函數(shù)排序后有:其中,c(i)為排序后τ(i)對應(yīng)系數(shù)。S8-4將所有約束條件轉(zhuǎn)化為A(i)τ(i)≥B的形式,在本實施例子中,約束條件轉(zhuǎn)化為:S8-5結(jié)合附圖6,將所有τ(i)置為0作為母方案,方案總數(shù)目為9N個,每個方案為0、0.5、…4的組合,為方便表示,將τ=0表示為0,τ=0.5表示為1,…,τ=4表示為8,按照二進(jìn)制編碼的順序{0,…,0,1},{0,…,0,2},…,{8,…,8,8}進(jìn)行求解,第一個可行解就是多目標(biāo)規(guī)劃的最優(yōu)解,此最優(yōu)解便是移峰最優(yōu)方案。
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