技術(shù)特征：

1.一種考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法，用以獲取輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最優(yōu)規(guī)劃方案，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用二層規(guī)劃方法建立多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型，包括上層模型和下層模型，并分別確定上層模型和下層模型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件；

2)對初始的網(wǎng)架方案進(jìn)行連通性校驗(yàn)，當(dāng)網(wǎng)架方案連通時，保持多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型不變，當(dāng)網(wǎng)架方案不連通時，對上層模型的目標(biāo)函數(shù)施加懲罰數(shù)；

3)采用自適應(yīng)遺傳算法和原始-對偶內(nèi)點(diǎn)法的混合算法求解多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型獲取最優(yōu)的網(wǎng)架方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法，其特征在于，所述的上層模型以第t階段的總投資成本凈現(xiàn)值最小作為目標(biāo)函數(shù)，以正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束、N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束以及新建線路的回數(shù)約束為約束條件，則有：

上層模型的目標(biāo)函數(shù)為：

$\begin{array}{cc}\min & F=\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\left(1+r\right)}^{m\left(t-1\right)}}\[\underset{i,j\∈\mathrm{\Ω}}{\mathrm{\Σ}}{C}_{ij}^t{L}_{ij}{n}_{ij}^t+S_{fuel}^t+S_{eniv}^t+f^t\]+S_E\end{array}$

$m\left(t\right)=\underset{p=1}{\overset{t}{\Σ}}g\left(p\right)$

$S_{fuel}^t=C_{fuel}\underset{k=1}{\overset{N_G}{\Σ}}{P}_{Gk}^t{T}_h^t$

$S_{eniv}^t=\underset{\mathrm{\α}=1}{\overset{N_W}{\Σ}}{C}_{W\mathrm{\α}}{H}_{\mathrm{\α}}\underset{k=1}{\overset{N_G}{\Σ}}{P}_{Gk}^t{T}_h^t$

$S_E=C_E\underset{\mathrm{\β}=1}{\overset{N_E}{\Σ}}{P}_{E\mathrm{\β}}$

正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：

N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：

新建線路的回數(shù)約束為：

$0\≤n_{ij}^t\≤{\stackrel{\‾}{n}}_{ij}^t$

其中，F(xiàn)為第t階段規(guī)劃的總投資成本凈現(xiàn)值，為資金的折算系數(shù)，r為貼現(xiàn)率，T為階段總數(shù)，m(t)為從第一階段到第t階段的總年數(shù)，g(p)為第p階段包含的年數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路新建線路成本，C_ij為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路單位投資費(fèi)用，L_ij為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路長度，n_ij為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路回數(shù)，Ω為節(jié)點(diǎn)集合，為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組燃料成本，C_fuel為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組燃料單位成本，為第k臺發(fā)電機(jī)的出力，為第t階段最大負(fù)荷利用小時數(shù)，N_G為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組的總數(shù)，為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組環(huán)境成本，N_W為污染氣體種類總數(shù)，C_Wα為第α種污染氣體的環(huán)境成本，H_α為單位發(fā)電量的第α種污染氣體排放量，S_E為能效電廠投資成本，N_E為能效電廠的總數(shù)，C_E為能效電廠的單位投資成本，P_Eβ為第β個能效電廠的容量，f^t為下層模型產(chǎn)生的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，x_ij為線路電抗，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的原有輸電線路回數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j輸電線路上的總潮流，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的單條回路容量上限，為正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷量，為N-1運(yùn)行狀態(tài)下任一條線路退出運(yùn)行時的切負(fù)荷量，上標(biāo)∧表示線路N-1條件下的參數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i的相角，為節(jié)點(diǎn)j的相角，為系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的有功出力列向量，為能效電廠的有功出力列向量，為系統(tǒng)負(fù)荷列向量，θ^t為節(jié)點(diǎn)相角列向量，上標(biāo)t表示第t階段。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法，其特征在于，所述的下層模型以第t階段的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，以正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束、N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束以及發(fā)電機(jī)機(jī)組出力約束為約束條件，則有：

下層模型的目標(biāo)函數(shù)為：

$\begin{array}{cc}\min & f^t={\mathrm{\α}}^{\′}\underset{i\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}{P}_{Ri}^t+{\mathrm{\β}}^{\′}\underset{l\∈N_L^t}{\Σ}\underset{i\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}{{\hat{P}}^t}_{Rl,i}\end{array}$

正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i,j\∈\mathrm{\Ω}}{\mathrm{\Σ}}{B}_{0,ij}^t{\mathrm{\θ}}_{ij}^t=P_{Gi}^t+P_{Ei}^t-P_{Di}^t+P_{Ri}^t\\ 0\≤P_{Ri}^t\≤P_{Di}^t-P_{Ei}^t\\ \left|p_{ij}^t\right|\≤(n_{ij,0}^t+n_{ij}^t){\stackrel{\‾}{p}}_{ij}^t\end{array}\right.$

N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i,j\∈\mathrm{\Ω}}{\mathrm{\Σ}}{\hat{B}}_{0,ij}^t{\widehat{\mathrm{\θ}}}_{ij}^t=P_{Gi}^t+P_{Ei}^t-P_{Di}^t+{\hat{P}}_{Rl,i}^t\\ 0\≤{\hat{P}}_{Rl,i}^t\≤P_{Di}^t-P_{Ei}^t\\ \left|{\hat{p}}_{ij}^t\right|\≤({\hat{n}}_{ij,0}^t+{\hat{n}}_{ij}^t){\stackrel{\‾}{p}}_{ij}^t\end{array}\right.$

發(fā)電機(jī)機(jī)組出力約束為：

${\underset{\‾}{P}}_{Gk}^t\≤P_{Gk}^t\≤{\stackrel{\‾}{P}}_{Gk}^t$

其中，f^t為第t階段切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，為正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，為N-1運(yùn)行狀態(tài)下任一條線路退出運(yùn)行時的總切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，α′為正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰系數(shù)，β′為N-1運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰系數(shù)，為輸電線路的集合，Ω為節(jié)點(diǎn)集合，和分別為正常運(yùn)行狀態(tài)下和N-1運(yùn)行狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)i的切負(fù)荷量，和分別為發(fā)電機(jī)組出力下、上限，為發(fā)電機(jī)組出力，上標(biāo)∧表示線路N-1條件下的參數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的導(dǎo)納，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的相角差，為節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)有功出力，為節(jié)點(diǎn)i的能效電廠有功出力，為節(jié)點(diǎn)i負(fù)荷，為正常運(yùn)行狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)i的切負(fù)荷量，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間線路的潮流有功功率，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的原有輸電線路回數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j輸電線路上的總潮流，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的單條回路容量上限，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路回數(shù)，上標(biāo)t表示第t階段。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法，其特征在于，所述的步驟2)中，連通性校驗(yàn)的公式為：

其中，U為網(wǎng)絡(luò)不連通時的懲罰數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法，其特征在于，所述的步驟3)中，采用自適應(yīng)遺傳算法對上層模型進(jìn)行求解，采用原始-對偶內(nèi)點(diǎn)法對下層模型進(jìn)行求解。