一種計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法技術

本發明專利技術公開了一種計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法，針對目前電力系統調度忽略網損影響或是不能精確考慮網損的現狀，在計及電阻的改進直流潮流方法的基礎上，提出了一種基于奔德斯分解的內嵌網損的雙層電力系統機組組合模型，其中上層決策(主問題)不計網絡安全進行機組組合，下層決策(從問題)基于所提出的計及電阻的改進直流潮流方法，對網絡安全進行校驗，同時實現系統內嵌網損的優化，此內嵌網損方法提高了系統考慮網損的精確性和速度。本發明專利技術實現了電力系統調度的精細性和效率性。

【技術實現步驟摘要】
—種計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法
本專利技術屬于電力系統經濟調度領域，特別一種涉及內嵌網損的機組組合方法。
技術介紹
已知電力系統經濟調度的精細度和效率決定著系統的安全和經濟性。網損在輸電網中約占負荷的1% -2%，其對系統運行有著一定的影響，但是目前實際調度中大多不會考慮網損，這并不符合實際運行情況。而且目前大規模新能源的接入導致目前一些計及網損的方法不再適用，如利用歷史數據形成相應的B系數法，由于新能源的不確定性和波動性，其精確性令人質疑。目前，經濟調度中的潮流主要有直流潮流和交流潮流兩種方式，交流潮流由于其非線性等特點，導致系統調度可能存在不收斂和計算過慢等缺點；而直流潮流忽略了系統網損，會和實際運行產生很大的偏移。所以目前系統調度考慮網損的影響不僅迫在眉睫，而且存在一定的難度。
技術實現思路
技術問題:本專利技術提供一種對傳統直流潮流進行改進，保證系統調度的精細性、快速性以及優化算法收斂性的計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法。技術方案:本專利技術的計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法，包括如下步驟:I)對上層決策進行調度優化，得到機組組合優化結果；所述上層決策為不計及網絡的日前機組組合優化主問題模型，包括目標函數和約束條件，所述目標函數為:

【技術保護點】
一種計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：1)對上層決策進行調度優化，得到機組組合優化結果；所述上層決策為不計及網絡的日前機組組合優化主問題模型，包括目標函數和約束條件，所述目標函數為：min{Σt=1TΣi=1G[(aiPi,t2+biPi,t+ciui,t)+B×(1-e-Ti,t0-/τ)]}]]>其中，min表示取大括號內函數最小值；Pi,t為機組i在時段t的出力；uit為機組i在時段t的狀態，uit取值為0或1，其中取值0表示機組停機，取值1表示機組開機；ai為發電機i出力成本特性曲線方程的二次項參數；bi為發電機i出力成本特性曲線方程的一次項參數；ci為發電機i出力成本特性曲線方程的常數項參數；T為調度時段總數；G為機組數；表示機組的啟停費用，其中B為機組i在冷卻環境下的啟動費用，e為自然常數，Ti,t0?為機組i在時段t上的已經連續停機的時間；τ為機組i冷卻速度的時間常數；所述約束條件為系統功率平衡約束、備用容量約束、機組出力限制約束、最小啟停機約束和爬坡約束；2)基于所述步驟1)得到的機組組合優化結果，對下層決策進行內嵌網損的經濟調度優化，得到松弛變量、機組出力和網損優化結果；所述下層決策為實現網絡安全校驗以及系統網損優化的從問題模型，包括目標函數和約束條件，所述目標函數為：min{Σt=1T[Σi=1G(aiPi,t2+biPi,t+ciUi,t)+αΣl=1Lsl,t]}]]>其中，min表示取大括號內函數最小值；L為線路總數；α為網絡越限的懲罰因子；sl,t為非負松弛變量，表示線路l在時段t的越限情況；Ui,t為上層決策主問題所得到的機組i在時段t的結果；所述約束條件包括：a)節點功率平衡約束：Σi∈ψmPi,t-Σj∈φmPl(i-j),t-Σs∈LmDs,t=0,m=1,2···,NB;t=1,2···,T]]>其中，Ψm是連接到節點m的發電機編號集合；是連接到節點m的線路的另一端節點集合；Lm是連接到節點的負荷編號集合；Pl(i?j),t為t時段節點i流向節點j的功率；Ds,t是負荷s在時段t消耗的等效有功功率；NB為節點總數；b)發電機上下限出力約束：Ui,t·Pimin≤Pi,t≤Ui,t·Pimax,i=1,2···,G;t=1,2···,T]]>其中，分別為機組i在時段t的最小、最大出力；c)爬坡速率約束：-rid·ΔT≤Pi,t-Pi,t-1≤riu·ΔT,i=1,2···,G;t=1,2···,T;]]>其中，為機組i最大的每分鐘滑坡速率，為機組i最大的每分鐘爬坡速率；Pi,t?1為機組i在時段t?1的出力；ΔT為相鄰時刻段的時間長度；d)直流潮流方程約束：其中，θi,t、θj,t為節點i、j在t時段的電壓相角；ri?j為線路ij間的電阻；xi?j為線路ij間的電抗值；e)網損約束：Sl(i?j),t＝Pl(i?j),t+Pl(j?i),t?l＝1,2…,L；t＝1,2…,TSl(i?j),t≥gi?j(θi,t?θj,t)2?l＝1,2…,L；t＝1,2…,T其中，Sl(i?j),t為t時刻線路i、j之間的網損；gij為線路ij之間的電導；f)平衡節點相角約束：θslack＝0其中，θslack為平衡節點相角；g)網絡安全約束：Pl(i-j),t-Pl(j-i),t2≤Pl(i-j)max+sl,t,l=1,2···,L;t=1,2···,T]]>sl，t≥0??l＝1，2…，L；t＝1，2…，T其中，sl,t為松弛變量；Pl(i?j)max為線路ij的最大傳輸功率；3)若所述步驟2)得到的松弛變量均為0，則認為系統無線路越限情況，將步驟2)得到的機組出力和網損優化結果作為最終結果輸出，否則進入步驟4)；4)若迭代次數k達到最大迭代次數kmax，則將步驟2)得到...

【技術特征摘要】
1.一種計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 1)對上層決策進行調度優化，得到機組組合優化結果； 所述上層決策為不計及網絡的日前機組組合優化主問題模型，包括目標函數和約束條件，所述目標函數為: 2.根據權利要求1所述的計及電阻的內嵌網損雙層經濟優化調度方法，其特征在于，所述步驟4)中，根據下式修改上層決策的目標函數: 3.根據權利要求1或2所述的計及電阻...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁亞云，王磊，孫成龍，何星曄，朱璐璐，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32