本發(fā)明屬于電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度，尤其涉及一種考慮光伏出力不確定性的電網(wǎng)阻塞管理方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的提出以及國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，人類對可再生清潔能源的需求越來越高。近年來，可再生能源發(fā)展迅速，風(fēng)電裝機比例與發(fā)電總量屢創(chuàng)新高，電力系統(tǒng)中火電機組逐漸被新能源機組所取代，隨之而來的問題是，新能源固有的間歇性導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)嚴重的阻塞問題。例如光伏發(fā)電的高峰期通常出現(xiàn)在中午，所以高比例光伏地區(qū)電網(wǎng)中午時段易出現(xiàn)阻塞問題。同樣的，由于風(fēng)能發(fā)電的高峰期通常出現(xiàn)在早晨，因此高比例風(fēng)電地區(qū)電網(wǎng)早晨易出現(xiàn)阻塞問題。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運行中，僅依靠調(diào)整發(fā)電機組出力進行阻塞管理，消除線路過載，較少考慮網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化的方法，這將不利于電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。同時現(xiàn)有的一些輸電網(wǎng)最優(yōu)線路開斷模型大部分使用確定性優(yōu)化模型，忽略了光伏出力不確定性對電力系統(tǒng)調(diào)度的影響，調(diào)度結(jié)果過于樂觀。

2、因此，如何提出一種考慮光伏出力不確定性的電網(wǎng)阻塞管理方法和系統(tǒng)，以處理了新能源出力不確定性，緩解線路阻塞問題，增大新能源消納能力，提升電網(wǎng)經(jīng)濟運行效益，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種考慮光伏出力不確定性的電網(wǎng)阻塞管理方法和系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種考慮光伏出力不確定性的電網(wǎng)阻塞管理方法，包括：

4、以電網(wǎng)總運行成本最小為目標(biāo)函數(shù)，并以電力系統(tǒng)運行約束、最大允許開斷線路數(shù)約束和考慮光伏出力不確定性的場景概率約束作為約束條件，構(gòu)建以電網(wǎng)線路開斷方案為決策變量的電網(wǎng)阻塞管理模型；

5、對所述電網(wǎng)阻塞管理模型進行求解，獲取最優(yōu)電網(wǎng)阻塞管理方案。

6、進一步地，所述電網(wǎng)阻塞管理模型的目標(biāo)函數(shù)的表達式如下：

7、

8、式中，下標(biāo)t表示調(diào)度時刻；下標(biāo)g表示常規(guī)機組；ω為實時運行場景的可行域；下標(biāo)k表示光伏出力場景；下標(biāo)pv表示光伏機組；t表示時間斷面；ng表示常規(guī)機組數(shù)量；k為典型場景數(shù)量；npv表示光伏機組數(shù)量；ag表示常規(guī)機組可變運維成本；pg,t表示常規(guī)機組g在t時刻的有功功率；ρk為第k個場景概率；表示棄光懲罰的成本系數(shù)；δppv,t,k表示第k個場景下光伏機組pv在t時刻的棄光功率大??；為常規(guī)機組再調(diào)度成本系數(shù)；δpg,t,k為第k個場景下常規(guī)機組g在t時刻的再調(diào)度功率大小。

9、進一步地，所述電力系統(tǒng)運行約束的表達式如下：

10、

11、bij(θi,t,k-θj,t.k)-pij,t,k+(1-zij)m≥0?(40)

12、bij(θi,t,k-θj,t,k)-pij,t,k-(1-zij)m≤0?(41)

13、式中，下標(biāo)i和j表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，表示與節(jié)點i連接的常規(guī)發(fā)電機組集合，表示與節(jié)點i連接的光伏機組集合，σ(i)表示與節(jié)點i連接的線路集合，表示第k個場景下光伏機組pv最大有功出力，di,t表示節(jié)點i在t時刻的電負荷，pij,t,k為第k個場景下線路ij在t時刻的潮流，與分別表示傳統(tǒng)發(fā)電機g在t時刻出力的上限值與下限值，θimin、θimax分別表示節(jié)點i電壓相角的最小值和最大值，θi,t,k表示第k個場景下節(jié)點i在t時刻的電壓相角，為允許通過線路ij潮流的最小值與最大值，zij為表征線路ij運行狀態(tài)的0-1變量，0表述線路開斷，1表示線路運行，bij表示節(jié)點導(dǎo)納矩陣的虛部，θj,t,k表示第k個場景下節(jié)點j在t時刻的電壓相角，m為常數(shù)，用以在線路開斷時松弛直流潮流方程。

14、進一步地，所述最大允許開斷線路數(shù)約束的表達式如下：

15、

16、式中，w表示最大允許線路開斷的數(shù)目。

17、進一步地，所述考慮光伏出力不確定性的場景概率約束的表達式如下：

18、

19、式中，θ1、θ∞分別為1-范數(shù)和∞-范數(shù)允許的概率偏差限值；s為歷史總樣本數(shù)；α1、α∞分別為1-范數(shù)和∞-范數(shù)的不確定概率置信度；ρk0為實際運行數(shù)據(jù)得到的第k個場景的初始概率。

20、進一步地，所述對所述電網(wǎng)阻塞管理模型進行求解的具體步驟包括：

21、采用列于約束生成算法對所述電網(wǎng)阻塞管理模型進行用于求解光伏出力場景的有限惡劣概率分布下的機組出力和線路開斷狀態(tài)的主問題和用于求解光伏出力場景的最惡劣概率分布子問題的劃分，并分別設(shè)置主問題和子問題的約束；

22、基于主問題的約束，求解主問題，獲取光伏出力場景的有限惡劣概率分布下的機組出力和線路開斷狀態(tài)，進一步得到所述電網(wǎng)阻塞管理模型的下界；

23、基于獲取到的光伏出力場景的有限惡劣概率分布下的機組出力和線路開斷狀態(tài)以及子問題的約束，求解子問題，獲取光伏出力場景的最惡劣概率分布，進一步得到所述電網(wǎng)阻塞管理模型的上界；

24、將獲取的光伏出力場景的最惡劣概率分布添加至主問題的約束中，并基于新的主問題的約束進行新的機組出力和線路開斷狀態(tài)以及新的電網(wǎng)阻塞管理模型的下界的計算；

25、由新的機組出力和線路開斷狀態(tài)以及新的電網(wǎng)阻塞管理模型的下界產(chǎn)生對應(yīng)新的光伏出力場景的最惡劣概率分布以及新的電網(wǎng)阻塞管理模型的上界的迭代；

26、以所述電網(wǎng)阻塞管理模型的下界與上界差值小于等于設(shè)定閾值終止迭代。

27、進一步地，所述主問題為

28、

29、所述主問題的約束包括：

30、

31、式中：l為中間變量；l為惡劣概率分布下標(biāo)；為第k個場景下第l組的惡劣概率分布，表示第k個場景下第l組光伏機組pv在t時刻的棄光功率大小，表示第k個場景下第l組常規(guī)機組g在t時刻的有功出力大小，表示第k個場景下第l組線路ij在t時刻的潮流，表示第k個場景下第l組節(jié)點i在t時刻的電壓相角，表示第k個場景下第l組節(jié)點j在t時刻的電壓相角，m為迭代次數(shù)；

32、所述子問題為：

33、

34、所述子問題的約束為：

35、

36、式中：和分別為主問題求出的常規(guī)機組出力以及線路狀態(tài)。

37、一種考慮光伏出力不確定性的電網(wǎng)阻塞管理系統(tǒng)，包括模型構(gòu)建模塊和模型求解模塊；

38、所述模型構(gòu)建模塊，用于以電網(wǎng)總運行成本最小為目標(biāo)函數(shù)，并以電力系統(tǒng)運行約束、最大允許開斷線路數(shù)約束和考慮光伏出力不確定性的場景概率約束作為約束條件，構(gòu)建以電網(wǎng)線路開斷方案為決策變量的電網(wǎng)阻塞管理模型；

39、所述模型求解模塊，用于對所述電網(wǎng)阻塞管理模型進行求解，獲取最優(yōu)電網(wǎng)阻塞管理方案。一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲器和處理器，該存儲器存儲有計算機程序，所述處理器用于調(diào)用并運行所述存儲器中存儲的計算機程序執(zhí)行如上任一項所述的方法。

40、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上任一項所述方法的步驟。

41、相比于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下有益效果：

42、本發(fā)明提出一種考慮光伏出力不確定性的電網(wǎng)阻塞管理方法和系統(tǒng)，模型一階段以綜合能源系統(tǒng)總成本為目標(biāo)函數(shù)，制定出包含線路開斷和常規(guī)機組計劃出力值的調(diào)度方案?；谝浑A段調(diào)度方案，模型的第二階段通過常規(guī)機組出力再調(diào)整和棄光處理應(yīng)對光伏出力不確定性，并綜合1-范數(shù)和∞-范數(shù)同時約束不確定性概率分布置信集合；該方法通過構(gòu)建電網(wǎng)阻塞管理模型并對構(gòu)建模型進行求解，得到最優(yōu)電網(wǎng)阻塞管理方案。本發(fā)明所構(gòu)建的電網(wǎng)阻塞管理模型為相關(guān)于最優(yōu)線路開斷的多階段分布魯棒優(yōu)化模型，并計及了電力系統(tǒng)運行約束、最大允許開斷線路數(shù)約束和考慮光伏出力不確定性的場景概率約束的協(xié)同，由此在電網(wǎng)阻塞管理問題上處理了新能源出力不確定性，緩解線路阻塞問題，增大新能源消納能力，提升電網(wǎng)經(jīng)濟運行效益。

43、本發(fā)明的電網(wǎng)阻塞管理方法對構(gòu)建的模型進行主問題和子問題的劃分，通過對主問題和子問題的迭代求解，由此可以快速獲取準(zhǔn)確的最優(yōu)電網(wǎng)阻塞管理方案。