一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法及系统

摘要

本发明涉及一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法及系统。该方法包括：以实际发电机组的最低总发电成本为目标函数，建立经济调度模型；利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率；利用最优阀点功率训练所述经济调度模型，确定训练好后的经济调度模型；根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法建立虚拟发电机组惩罚功能函数；根据所述训练好后的经济调度模型以及所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立最优经济调度模型；根据所述最优经济调度模型对电力系统的经济进行最优分配，使得所述实际发电机组的总发电成本最低。本发明能够实现电力系统经济的最优分配，提高了经济分配效率以及分配质量。

权利要求

1.一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法，其特征在于，包括：以实际发电机组的最低总发电成本为目标函数，建立经济调度模型；所述经济调度模型为： 其中，FC为经济调度模型；Pi为实际发电机组i的输出功率；ai为实际发电机组i的第一成本系数；bi为实际发电机组i的第二成本系数；ci为实际发电机组i的第三成本系数；i为实际发电机组的序号；N为实际发电机组的总数；

利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率，具体过程为：根据公式 进行功率分配，确定各个实际发电机组的分配功率；其中，Pi′为实际发电机组i的分配功率；ΔP为阀点功率与输出功率之间的功率差； 为实际发电机组i的临时变量；利用所述约束条件修正所述分配功率，筛选出最优阀点功率；所述最优阀点功率满足所述约束条件；所述约束条件包括不等式约束条件以及等式约束条件；所述不等式约束条件包括发电能力限制约束以及禁止作业区约束；所述等式约束条件包括电源平衡约束；

利用所述最优阀点功率训练所述经济调度模型，确定训练好后的经济调度模型；

根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法根据公式建立虚拟发电机组

惩罚功能函数；其中，FVGU为虚拟发电机组惩罚功能函数，VGU为虚拟发电机组；aVGU为所有实际发电机组的第一成本系数中的最大值；bVGU为所有实际发电机组的第二成本系数中的最大值；eVGU为所有实际发电机组的第四成本系数中的最大值；fVGU为所有实际发电机组的第五成本系数中的最大值；PVGU为所述虚拟发电机组的输出功率；所述虚拟发电机组惩罚功能函数用于优化所述实际发电机组的发电成本；

根据所述训练好后的经济调度模型以及所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立最优经济调度模型，所述最优经济调度模型为F＝FC+FVGU；

根据所述最优经济调度模型对电力系统的经济进行最优分配，使得所述实际发电机组的总发电成本最低。

2.根据权利要求1所述的具有阀点效应的电力系统经济调度方法，其特征在于，所述发电能力限制约束为：

min max

Pi ≤Pi≤Pi ；其中， 为实际发电机组i中每个发电机的发电能力下限； 为实际发电机组i中每个发电机的发电能力上限；

所述禁止作业区约束为：

具有禁止作业区的装置的可行操作区为：其中，j为禁止运行区间的序号，j＝2，3，...； 为第i台实际发电机组第j‑1个禁止运行区间的下限； 为第i台实际发电机组第j个禁止运行区间的上限；

所述电源平衡约束为：

其中，PL为传输损耗功率；PD为系统负荷需求。

3.一种具有阀点效应的电力系统经济调度系统，其特征在于，包括：经济调度模型建立模块，用于以实际发电机组的最低总发电成本为目标函数，建立经济调度模型；所述经济调度模型为： 其中，FC为经济调度模型；Pi为实际发电机组i的输出功率；ai为实际发电机组i的第一成本系数；bi为实际发电机组i的第二成本系数；ci为实际发电机组i的第三成本系数；i为实际发电机组的序号；N为实际发电机组的总数；

最优阀点功率确定模块，用于利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率；所述最优阀点功率确定模块，具体包括：分配功率确定单元，用于根据公式 进行功率分配，确定各个实际发电机组的分配功率；其中，Pi′为实际发电机组i的分配功率；ΔP为阀点功率与输出功率之间的功率差； 为实际发电机组i的临时变量；最优阀点功率确定单元，用于利用所述约束条件修正所述分配功率，筛选出最优阀点功率所述最优阀点功率满足所述约束条件；所述约束条件包括不等式约束条件以及等式约束条件；所述不等式约束条件包括发电能力限制约束以及禁止作业区约束；所述等式约束条件包括电源平衡约束；

经济调度模型训练模块，用于利用所述最优阀点功率训练所述经济调度模型，确定训练好后的经济调度模型；

虚拟发电机组惩罚功能函数建立模块，用于根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法建立虚拟发电机组惩罚功能函数；所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立模块，具体包括：虚拟发电机组惩罚功能函数建立单元，用于根据公式其中，FVGU为虚拟

发电机组惩罚功能函数，VGU为虚拟发电机组；aVGU为所有实际发电机组的第一成本系数中的最大值；bVGU为所有实际发电机组的第二成本系数中的最大值；eVGU为所有实际发电机组的第四成本系数中的最大值；fVGU为所有实际发电机组的第五成本系数中的最大值；PVGU为所述虚拟发电机组的输出功率；所述虚拟发电机组惩罚功能函数用于优化所述实际发电机组的发电成本；

最优经济调度模块建立模块，用于根据所述训练好后的经济调度模型以及所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立最优经济调度模型；所述最优经济调度模型为F＝FC+FVGU；

最优分配模块，用于根据所述最优经济调度模型对电力系统的经济进行最优分配，使得所述实际发电机组的总发电成本最低。

4.根据权利要求3所述的具有阀点效应的电力系统经济调度系统，其特征在于，所述发电能力限制约束为：

min max

Pi ≤Pi≤Pi ；其中， 为实际发电机组i中每个发电机的发电能力下限； 为实际发电机组i中每个发电机的发电能力上限；

所述禁止作业区约束为：

具有禁止作业区的装置的可行操作区为：其中，j为禁止运行区间的序号，j＝2，3，…； 为第i台实际发电机组第j‑1个禁止运行区间的下限； 为第i台实际发电机组第j个禁止运行区间的上限；

所述电源平衡约束为：

其中，PL为传输损耗功率；PD为系统负荷需求。

说明书

一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法及系统。

背景技术

[0002] 电力系统经济调度是指在满足安全和电能质量的前提下，合理利用能源和设备，以最低的发电成本或燃料费用保证对用户可靠地供电的一种调度方法。我国电力系统长期
坚持集中调度。集中调度将使电力系统经济调度的求解更加困难，亟需找出一种大电网经
济调度求解的有效方法。所以，对大电网经济调度的求解问题的研究具有重要意义。经济调
度是一个典型的优化问题，需要在满足需求和各种约束的条件下合理分配机组功率，以保
证最低运行成本。传统上，这个问题的数学模型是一个二次成本函数。但是，当考虑阀点效
应时，成本函数就变成了非线性、非凸函数。同时，在电力系统中也存在许多限制，如输电损
耗、禁止运行区域、斜坡速率等，使问题难以解决。许多经典的数学方法，如线性编程、二次
编程和动态编程，都应用于解决传统的经济调度问题。然而，这些算法在处理非凸和高维问
题方面有很大的局限性，因此解决结果可能并不理想。由于传统数学算法的局限性，许多研
究人员开始集中于求解带阀点效应的经济调度问题的启发式智能优化算法，在阀门点效应
的经济调度中，单一算法的改进无法达到预期的效果。除了算法之外，约束处理也是影响结
果的关键因素。目前大部分用于电力系统经济调度的优化算法对等式约束的处理方式是基
于罚函数法，且大多数约束处理方法需要对算法进行改进，因此，缺少合理有效且具有普适
性的经济调度的等式约束处理方法来提高优化算法的求解效率和求解质量。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法及系统，以解决现有电力系统的经济分配过程中经济分配方案的求解效率以及求解质量低。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0005] 一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法，包括：

[0006] 以实际发电机组的最低总发电成本为目标函数，建立经济调度模型；

[0007] 利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率；所述最优阀点功率满足所述约束条件；所述约束条件包括不等式约束
条件以及等式约束条件；所述不等式约束条件包括发电能力限制约束以及禁止作业区约
束；所述等式约束条件包括电源平衡约束；

[0008] 利用所述最优阀点功率训练所述经济调度模型，确定训练好后的经济调度模型；

[0009] 根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法建立虚拟发电机组惩罚功能函数；所述虚拟发电机组惩罚功能函数用于优化所述实际发电机组的发电成本；

[0010] 根据所述训练好后的经济调度模型以及所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立最优经济调度模型；

[0011] 根据所述最优经济调度模型对电力系统的经济进行最优分配，使得所述实际发电机组的总发电成本最低。

[0012] 可选的，所述经济调度模型为：

[0013] 其中，FC为经济调度模型；Pi为实际发电机组i的输出功率；ai为实际发电机组i的第一成本系数；bi为实际发电机组i的第二成本系数；ci
为实际发电机组i的第三成本系数；i为实际发电机组的序号；N为实际发电机组的总数。

[0014] 可选的，所述发电能力限制约束为：

[0015] Pimin≤Pi≤Pimax；其中， 为实际发电机组i中每个发电机的发电能力上限；为实际发电机组i中每个发电机的发电能力下限；

[0016] 所述禁止作业区约束为：

[0017] 具有禁止作业区的装置的可行操作区为：

[0018]

[0019]

[0020] 其中，j为禁止运行区间的序号，j＝2，3，...； 为第i台实际发电机组第j‑1个禁止运行区间的上限； 为第i台实际发电机组第j个禁止运行区
间的下限；

[0021] 所述电源平衡约束为：

[0022] 其中，PL为传输损耗功率；PD为系统负荷需求。

[0023] 可选的，所述利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率，具体包括：

[0024] 根据公式 进行功率分配，确定各个实际发电机组的分配功率；其中，Pi'为实际发电机组i的分配功率；ΔP为阀点功率与输出功率之间的功率差； 为
实际发电机组i的临时变量；

[0025] 利用所述约束条件修正所述分配功率，筛选出最优阀点功率。

[0026] 可选的，所述根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法建立虚拟发电机组惩罚功能函数，具体包括：

[0027] 根据公式

[0028]其中，FVGU为虚拟发电机组惩罚功能函数，VGU为虚拟发电机组；aVGU为所有实际发电机组的
第一成本系数中的最大值；bVGU为所有实际发电机组的第二成本系数中的最大值；eVGU为所
有实际发电机组的第四成本系数中的最大值；fVGU为所有实际发电机组的第五成本系数中
的最大值；PVGU为所述虚拟发电机组的输出功率。

[0029] 一种具有阀点效应的电力系统经济调度系统，包括：

[0030] 经济调度模型建立模块，用于以实际发电机组的最低总发电成本为目标函数，建立经济调度模型；

[0031] 最优阀点功率确定模块，用于利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率；所述最优阀点功率满足所述约束条件；所
述约束条件包括不等式约束条件以及等式约束条件；所述不等式约束条件包括发电能力限
制约束以及禁止作业区约束；所述等式约束条件包括电源平衡约束；

[0032] 经济调度模型训练模块，用于利用所述最优阀点功率训练所述经济调度模型，确定训练好后的经济调度模型；

[0033] 虚拟发电机组惩罚功能函数建立模块，用于根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法建立虚拟发电机组惩罚功能函数；所述虚拟发电机组惩罚功能函数用于优化所
述实际发电机组的发电成本；

[0034] 最优经济调度模块建立模块，用于根据所述训练好后的经济调度模型以及所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立最优经济调度模型；

[0035] 最优分配模块，用于根据所述最优经济调度模型对电力系统的经济进行最优分配，使得所述实际发电机组的总发电成本最低。

[0036] 可选的，所述经济调度模型为：

[0037] 其中，FC为经济调度模型；Pi为实际发电机组i的输出功率；ai为实际发电机组i的第一成本系数；bi为实际发电机组i的第二成本系数；ci
为实际发电机组i的第三成本系数；i为实际发电机组的序号；N为实际发电机组的总数。

[0038] 可选的，所述发电能力限制约束为：min max

[0039] Pi ≤Pi≤Pi ；其中， 为实际发电机组i中每个发电机的发电能力上限；为实际发电机组i中每个发电机的发电能力下限；

[0040] 所述禁止作业区约束为：

[0041] 具有禁止作业区的装置的可行操作区为：

[0042]

[0043]

[0044] 其中，j为禁止运行区间的序号，j＝2，3，...； 为第i台实际发电机组第j‑1个禁止运行区间的上限； 为第i台实际发电机组第j个禁止运行区间
的下限；

[0045] 所述电源平衡约束为：

[0046] 其中，PL为传输损耗功率；PD为系统负荷需求。

[0047] 可选的，所述最优阀点功率确定模块，具体包括：

[0048] 分配功率确定单元，用于根据公式 进行功率分配，确定各个实际发电机组的分配功率；其中，Pi'为实际发电机组i的分配功率；ΔP为阀点功率与输出功
率之间的功率差； 为实际发电机组i的临时变量；

[0049] 最优阀点功率确定单元，用于利用所述约束条件修正所述分配功率，筛选出最优阀点功率。

[0050] 可选的，所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立模块，具体包括：

[0051] 虚拟发电机组惩罚功能函数建立单元，用于根据公式其中，FVGU为虚
拟发电机组惩罚功能函数，VGU为虚拟发电机组；aVGU为所有实际发电机组的第一成本系数
中的最大值；bVGU为所有实际发电机组的第二成本系数中的最大值；eVGU为所有实际发电机
组的第四成本系数中的最大值；fVGU为所有实际发电机组的第五成本系数中的最大值；PVGU
为所述虚拟发电机组的输出功率。

[0052] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法及系统，基于发电机组阀点特性的虚拟发电机组
(Virtual GeneratorUnit，VGU)算法处理阀门点效应的经济调度问题的等式约束，VGU惩罚
函数比传统的惩罚函数具有更好的收敛性；利用分配功率方法(powerallocationscheme，
PAS)，使配电合理，满足了发电机组的不等式约束；在PAS方法中，有些实际发电机组被锁定
有一定的概率，从而加速了解的收敛，提高了求解精度；本发明将VGU与PAS方法相结合，形
成一种新的约束处理方法(New Constraint Handling Method，NCHM)，显著提高了解决方
案的精度、稳定性和计算时间。

附图说明

[0053] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。

[0054] 图1为本发明所提供的具有阀点效应的电力系统经济调度方法流程图；

[0055] 图2为本发明所提供的具有阀点效应的电力系统经济调度系统结构图。

具体实施方式

[0056] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0057] 本发明的目的是提供一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法及系统，能够实现电力系统经济的最优分配，提高了经济分配效率以及分配质量。

[0058] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0059] 图1为本发明所提供的具有阀点效应的电力系统经济调度方法流程图，如图1所示，一种具有阀点效应的电力系统经济调度方法，包括：

[0060] 步骤101：以实际发电机组的最低总发电成本为目标函数，建立经济调度模型。

[0061] 建立经济调度模型的具体过程如下：

[0062] a、建立目标函数

[0063] 在满足约束条件的情况下，以发电机组的总发电成本最低为目标函数，其数学表达式具体如下：

[0064]

[0065] 其中，Pi是机组i的输出功率；ai，bi，ci是机组i的成本系数；N是机组的总数；

[0066] b、设置模型的约束条件，约束条件包括系统功率平衡约束和常规机组出力上下限；

[0067] 具体约束条件为：

[0068] 不等式约束条件：(1)发电能力限制

[0069] Pimin≤Pi≤Pimax  (2)

[0070] 每个发电机的发电能力都在其上限 和下限 内。

[0071] (2)禁止作业区

[0072] 具有禁止操作区域的装置的可行操作区可以描述如下：

[0073]

[0074]

[0075]

[0076] j为禁止运行区间的个数，j＝2，3，...， 为第i台机组第(j‑1)个禁止运行区间的上限， 为第i台机组第j个禁止运行区间的下限，机组i的禁止运行区间总数为nj。

[0077] 等式约束条件：

[0078] (1)电源平衡约束

[0079]

[0080] 传输损耗PL可使用B系数表示为

[0081]

[0082] 其中，PD是系统负荷需求，BijB0iB00为B系数。

[0083] 步骤102：利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率；所述最优阀点功率满足所述约束条件；所述约束条件包括不等
式约束条件以及等式约束条件；所述不等式约束条件包括发电能力限制约束以及禁止作业
区约束；所述等式约束条件包括电源平衡约束。

[0084] 运用功率分配方案，具体过程如下：

[0085] 为了加速经济调度问题的收敛，提出了不同的功率分配方法，但对于具有阀点效应的经济调度问题，这些方法都没有考虑到机组阀点的特点。当装置的功率落在阀点附近
的一个小区域时，结果的收敛速度会减慢，甚至导致结果下降到局部最佳。因此，本文根据
机组阀点的特点提出了功率分配方案。在阀点附近，单位功率固定在阀点上具有一定的概
率，可以加速收敛，提高结果质量。

[0086] 1)初始化：

[0087] 初始化 参数变量如下所示：

[0088]

[0089] 总输出功率、负载需求和线路输电损耗之间的差值ΔP计算如下：

[0090]

[0091] 2)功率分配：

[0092] 差值ΔP被分配到单位，在功率分配之前，需要对机组阀点附近的功率进行处理。为了计算单位阀点功率，π的倍数Xi可以表示为：

[0093]

[0094] 根据Xi计算阀点功率如下：

[0095]

[0096] 其中，Round(Xi)是Xi的整数舍入，Xi的分数αi表示为:

[0097] αi＝|Round(Xi)‑Xi|  (12)

[0098] 阀点功率与输出功率之间的功率差δ计算如下：

[0099]

[0100] 其中，αi是唯一的变量。因此，在阀点附近的区间δ可用αi来确定，为了加快收敛速度，提高解的精度，根据αi的大小，将输出功率按一定概率修正为阀点功率，修正概率为：

[0101]

[0102] 其中αminαmid和αmax是αi的不同边界值，r1，r2和r3是0到1之间的修正概率值。输出功率越接近阀点功率，修正概率值越大。

[0103] 因此，应该按照以下原则设置:r1>r2>r3。在这个概率范围内，输出功率修正如下:

[0104] ΔP＝ΔP+PiVP‑Pi  (15)

[0105] Pi＝PiVP  (16)

[0106] Pitemp＝0  (17)

[0107] 其中(17)表示输出功率固定在阀点功率上，并且装置将不再参与功率分配。同时，将阀点功率与输出功率之间的功率差修正为ΔP。

[0108] 在阀点效应的经济调度问题中，阀点的成本是最小值。一旦输出功率落在阀点附近，就很难再次跳出来；输出功率固定在具有一定概率的阀点，不仅可以加速收敛，还可以
降低数据维度(固定单位不再参与计算)，从而更容易找到最佳解决方案，本发明能够提高
计算速度和解精度。

[0109] 除修正装置外，其他机组将按功率比例分担功率差ΔP，功率分配如下：

[0110]

[0111] 3)不等式约束处理

[0112] 权力分配之后，可能会违反不平等限制，需要进一步纠正。

[0113] 如果禁止操作区域中仍有装置，输出功率将校正如下：

[0114]

[0115] 当β是介于0和1之间的一个随机数时，是一个常数。如果该机组的输出功率超过其上限或下限，则应修正如下:

[0116] Pi＝Pimax‑(Pimax‑Pimin)×rand×η×β  (20)

[0117] Pi＝Pimin+(Pimax‑Pimin)×rand×η×β  (21)

[0118]

[0119] 当k为当前迭代次数时，MaxIter表示最大迭代次数。其中随着迭代次数的增加而减少。在迭代的前期，对上下限进行了松散的修正，而在后期，上下限是固定的，保证了前期
的稳定搜索和后期的快速收敛。

[0120] 步骤103：利用所述最优阀点功率训练所述经济调度模型，确定训练好后的经济调度模型。

[0121] 步骤104：根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法建立虚拟发电机组惩罚功能函数；所述虚拟发电机组惩罚功能函数用于优化所述实际发电机组的发电成本。

[0122] 运用虚拟发电机组法，具体过程如下：

[0123] 1)虚拟发电机组算法，通过筛选出的合格的功率，通过虚拟发电机算法，建立功能函数FVGU，实现发电成本的优化。

[0124] 虚拟发电机组具有与普通机组相似的特性。将总输出功率、需求功率和输电损耗作为虚拟输出功率，其成本系数由普通发电机组获得。可求出VGU惩罚功能函数FVGU：

[0125]

[0126]

[0127] 其中，PVGU是VGU的输出功率，表示总输出功率、需求功率和传输损耗之间的差值。是VGU的最小功率。同时，aVGUbVGUeVGUfVGU是VGU的系数，计算如下：

[0128]

[0129]

[0130]

[0131]

[0132] 作为差分，PVGU的最终值应为零以满足等式约束，因此，将 设置为0，以确保VGU函数收敛到零。为了加速PVGU收敛到零，VGU系数aVGU，bVGU，eVGU应该是大值。但是，不合理
的大系数会导致解陷入局部最优。因此，从发电机组中选取ai，bi，ei的最大值分别作为aVGU，
bVGU，eVGU，使VGU适合于正常发电机组的特点，得到理想解。

[0133] 在(24)中，当 的值大于零且等于其整数倍时，正弦函数的值将为零，这可能会导致解落入局部最优，并违反相等约束。为了避免这种情况，只有在
间隔[0，π/2]内采用正弦函数，否则，正弦函数的值设置为1。因此，选
择fVGU作为反映阀点效应的发电机i的系数fi的最大值有利于PVGU收敛到零。VGU的功能被修
改为以下公式：

[0134]

[0135] 步骤105：根据所述训练好后的经济调度模型以及所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立最优经济调度模型。

[0136] 步骤106：根据所述最优经济调度模型对电力系统的经济进行最优分配，使得所述实际发电机组的总发电成本最低。

[0137] 考虑虚拟发电机组，建立了由原始训练好的经济调度模型和VGU惩罚功能组成的经济调度问题与阀点效应的最优经济调度模型：

[0138] F＝FC+FVGU   (30)

[0139] 根据最优经济调度模型得出总发电成本。

[0140] 图2为本发明所提供的具有阀点效应的电力系统经济调度系统结构图，如图2所示，一种具有阀点效应的电力系统经济调度系统，包括：

[0141] 经济调度模型建立模块201，用于以实际发电机组的最低总发电成本为目标函数，建立经济调度模型。

[0142] 所述经济调度模型为： 其中，FC为经济调度模型；Pi为实际发电机组i的输出功率；ai为实际发电机组i的第一成本系数；bi为实际发电机
组i的第二成本系数；ci为实际发电机组i的第三成本系数；i为实际发电机组的序号；N为实
际发电机组的总数。

[0143] 最优阀点功率确定模块202，用于利用功率分配方法，根据约束条件对所述经济调度模型的输入量进行筛选校正，确定最优阀点功率；所述最优阀点功率满足所述约束条件；
所述约束条件包括不等式约束条件以及等式约束条件；所述不等式约束条件包括发电能力
限制约束以及禁止作业区约束；所述等式约束条件包括电源平衡约束。

[0144] 所述最优阀点功率确定模块202，具体包括：

[0145] 分配功率确定单元，用于根据公式 进行功率分配，确定各个实际发电机组的分配功率；其中，Pi'为实际发电机组i的分配功率；ΔP为阀点功率与输出功
率之间的功率差； 为实际发电机组i的临时变量；

[0146] 最优阀点功率确定单元，用于利用所述约束条件修正所述分配功率，筛选出最优阀点功率。

[0147] 所述发电能力限制约束为：

[0148] Pimin≤Pi≤Pimax；其中， 为实际发电机组i中每个发电机的发电能力上限；为实际发电机组i中每个发电机的发电能力下限；

[0149] 所述禁止作业区约束为：

[0150] 具有禁止作业区的装置的可行操作区为：

[0151]

[0152]

[0153] 其中，j为禁止运行区间的序号，j＝2，3，...； 为第i台实际发电机组第j‑1个禁止运行区间的上限； 为第i台实际发电机组第j个禁止运行区
间的下限；

[0154] 所述电源平衡约束为：

[0155] 其中，PL为传输损耗功率；PD为系统负荷需求。

[0156] 经济调度模型训练模块203，用于利用所述最优阀点功率训练所述经济调度模型，确定训练好后的经济调度模型。

[0157] 虚拟发电机组惩罚功能函数建立模块204，用于根据所述最优阀点功率，利用虚拟发电机组算法建立虚拟发电机组惩罚功能函数；所述虚拟发电机组惩罚功能函数用于优化
所述实际发电机组的发电成本。

[0158] 所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立模块204，具体包括：

[0159] 虚拟发电机组惩罚功能函数建立单元，用于根据公式其中，FVGU为
虚拟发电机组惩罚功能函数，VGU为虚拟发电机组；aVGU为所有实际发电机组的第一成本系
数中的最大值；bVGU为所有实际发电机组的第二成本系数中的最大值；eVGU为所有实际发电
机组的第四成本系数中的最大值；fVGU为所有实际发电机组的第五成本系数中的最大值；
PVGU为所述虚拟发电机组的输出功率，表示总输出功率、需求功率和传输损耗之间的差值；
是VGU的最小功率；aVGU、bVGU、eVGU以及fVGU均为虚拟发电机组的成本系数，直接设定即
可。

[0160] 最优经济调度模块建立模块205，用于根据所述训练好后的经济调度模型以及所述虚拟发电机组惩罚功能函数建立最优经济调度模型。

[0161] 最优分配模块206，用于根据所述最优经济调度模型对电力系统的经济进行最优分配，使得所述实际发电机组的总发电成本最低。

[0162] 本发明所提供的具有阀点效应的电力系统经济调度方法实际为针对具有阀点效应的经济调度问题的约束处理方法(NCHM)，包括处理等式约束和不等式约束的虚拟机组方
法以及功率分配方法。将NCHM应用于差分进化算法，在最小成本、标准差和计算时间方面都
显著提高了解的性能；基于发电机组阀点特性的虚拟发电机组VGU方法，用于处理阀门点效
应的经济调度问题的等式约束；VGU比传统的惩罚函数具有更好的收敛性；分配功率法PAS
使配电合理，满足了发电机组的不等式约束，在PAS中，有些实际发电机组被锁定有一定的
概率，从而加速了解的收敛，提高了求解精度。本发明将VGU与PAS方法相结合，形成一种新
的约束处理方法NCHM，可以显著提高解决方案的精度、稳定性和计算时间。

[0163] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统
而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。

[0164] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据
本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不
应理解为对本发明的限制。