[發明專利]一種輸電網結構優化調度方法及系統

有效

• 申請號: 202111457680.6
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN113991753B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 張玉敏;吉興全;張旋;王金玉;于一瀟;劉健;孫鵬凱;楊子震
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

1.一種輸電網結構優化調度方法，其特征在于，包括：

以輸電網機組出力成本最小為整體目標函數，并根據各區域間的聯絡支路對輸電網結構進行劃分，對各區域分別構建輸電網調度模型；

對輸電網調度模型進行線性優化處理后進行層級劃分，將上層模型中虛擬負荷的目標量和下層模型中虛擬發電機的響應量作為層級間的耦合變量；

引入罰函數對層級間的耦合約束進行松弛處理，確定各區域對應的目標函數和約束條件，以對優化后的輸電網調度模型進行求解，且根據整體目標函數和層級間耦合變量的約束條件確定最優的輸電網資源調度方案；

層級劃分后，上層模型表示為：

下層模型表示為：

其中，F^A、分別為上層模型中區域A、下層模型中區域B的輸電網機組出力成本；g^A、h^A分別為上層模型中區域A滿足的不等式和等式約束；x,t₁,t₂...t_n表示上層模型的區域變量；N為下層模型區域的個數，分別表示第n個下層模型的不等式和等式約束條件，y表示第n個下層模型的變量滿足的本地約束，y,r₁,r₂...r_n,t′₁,t′₂...t′_m表示第n個下層模型區域變量；ζ(c)為罰函數；c表示上層模型區域變量與第n個下層模型區域變量的耦合約束；

上層模型的目標函數為：

下層模型的目標函數為：

其中，⊙表示Hadamard積；λ_n、μ_n分別為拉格朗日一次項與二次項的乘子，t_n為虛擬負荷，為虛擬負荷優化后的值，r_n為虛擬發電機，為虛擬發電機優化后的值。

2.如權利要求1所述的一種輸電網結構優化調度方法，其特征在于，各區域的約束條件包括發電機出力約束、支路功率平衡約束、區域功率平衡約束、區域間的一致性約束、支路開斷數量約束、光伏發電出力約束和風力發電出力約束。

3.如權利要求1所述的一種輸電網結構優化調度方法，其特征在于，對輸電網調度模型進行線性優化處理的過程包括，將輸電網機組出力成本進行線性化處理，并將支路功率平衡約束轉換為二次約束，以將輸電網調度模型轉變為混合整數二次規劃模型。

4.如權利要求1所述的一種輸電網結構優化調度方法，其特征在于，對優化后的輸電網調度模型進行求解的過程包括，

設定迭代次數，初始化罰函數乘子；

下層模型各區域并行進行優化調度，將每個區域的虛擬發電機的耦合變量傳遞至上層模型；

上層模型求解時，將虛擬負荷聯動優化，并將虛擬負荷優化后的耦合變量值傳遞給下層模型，以對每個區域的虛擬發電機進行優化；

更新罰函數乘子，直至滿足整體目標函數和層級間耦合變量的約束條件。

5.如權利要求1所述的一種輸電網結構優化調度方法，其特征在于，根據整體目標函數和層級間耦合變量的約束條件確定最優的輸電網資源調度方案的過程包括：下層模型虛擬發電機與上層模型虛擬負荷作為層級間耦合變量，其差值滿足第一精度閾值，且整體目標函數在相鄰兩次迭代中滿足第二精度閾值。