[发明专利]考虑负荷不确定性的参考电网鲁棒优化评价方法

说明书

一种考虑负荷不确定性的参考电网鲁棒优化评价方法，它包括以下步骤：给定现状电网参数，前瞻时间尺度内各时段负荷预测区间值，以及未来年规划网络候选支路方案；根据系统支路电抗和节点支路关联关系，形成系统节点注入转移因子阵；考虑系统对不确定性的响应机制，形成发电机组参与因子引导下的系统功率转移分布因子矩阵；将区间负荷不确定量以仿射算术形式表达，进行优化模型的构建；对优化模型中区间形式约束式进行处理，将其转换为线性规划模型，并采用线性规划法对优化模型进行求解，得到最终的输电线路容量值。本发明可能够考虑现状电网实际情况，提高规划决策的精准性，实现电网发展专业精益化管理。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体地说是一种考虑负荷不确定性的参考电网鲁棒优化评价方法。

背景技术

新形势下，随着国民经济生活水平的提高，电力系统中负荷呈现形式多元化发展，其波动性日趋增强，变化规律日趋难以把握，如何对考虑负荷不确定性下的电网特性进行评价和量化以指导电网规划具有重要意义。

参考电网提供了一套能够对现有网络进行客观评估的标准。通过对参考网络的最优投资成本和最优阻塞成本进行量化，可将其与现有网络的投资和阻塞成本进行比较。通过比较参考网络单条线路的容量和现有网络的单条线路容量，可以明确输电系统所需要的新投资。当然，该方法也可以用于确定现有网络中存在的搁浅投资数量。另外，它还可以用来比较最优运行成本和实际运行成本。但需看到，原始的参考电网评价模型并无涉及现状电网情况，也没有考虑未来负荷波动的不确定性，直接将其用于电网规划投资决策欠妥，鉴于此，需要在现状电网基础上，考虑未来负荷不确定性情况，预演电网发展规律，前瞻性地把握电网运行情况，超前预判电网在未来时间窗内区间负荷水平下的适应性，为诊断电网薄弱环节指明方向，为电网规划决策提供科学依据。

参考网络是实现电网科学精准投资的重要手段，其不限于对某一条或多条新建线路进行优化，它的优化目标是整个输电系统，包括未来年规划候选线路和已有线路，为电网资源的科学合理配置提供辅助决策支撑。专利申请号为201510333979.9的中国专利：“用于电力系统评估与渐进规划的参考电网模型及求解方法”，公开了一种用于电力系统评估与渐进规划的参考电网模型及求解方法，其核心聚焦于直流潮流条件下大规模系统有功优化潮流问题的求解，但其是在确定性的负荷水平下开展的研究，并无考虑现状电网情况，具有一定的局限性，难以明确电网规划的投资方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑负荷不确定性的参考电网鲁棒优化评价方法，能够考虑现状电网实际情况，又能考虑区间负荷下电网实际运行方式优化和备用配置以及事故情况下的电网校正控制情况，提高规划决策的精准性，适应于电网发展专业规划决策。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种考虑负荷不确定性的参考电网鲁棒优化评价方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)给定现状电网参数，前瞻时间尺度内各时段负荷预测区间值，以及未来年规划网络候选支路方案；

(2)根据系统支路电抗和节点支路关联关系，形成系统节点注入转移因子阵；

(3)考虑系统对不确定性的响应机制，并结合发电机节点、负荷节点以及风电场节点位置情况，形成发电机组参与因子引导下的系统功率转移分布因子矩阵；

(4)将区间负荷不确定量以仿射算术形式表达，进行优化模型的构建，优化模型以最小化年发电成本和备用成本以及年输电成本之为目标并包括多个约束；

(5)对优化模型中区间形式约束式进行处理，将其转换为线性规划模型，并采用线性规划法对优化模型进行求解，得到最终的输电线路容量值。

进一步地，节点注入转移因子阵表达式为：

ψ＝B_LA(A^TB_LA)^-1