[发明专利]一种电网机组组合与技改计划联合优化方法

说明书

一种电网机组组合与技改计划联合优化方法，该方法先以机组组合成本与技改成本之和最小为目标，分别构建输电网、配电网的机组组合与技改计划联合优化子模型，然后基于输配电网的拓扑、负荷、机组、新能源、技改项目以及电价参数，采用改进的目标级联分析算法对构建的输电网优化子模型、配电网优化子模型进行求解，得到输、配电网的机组组合与技改计划优化结果。该方法不仅有效兼顾系统的负荷供电需求与技改施工需求，而且提高了收敛性，在高比例新能源电力系统中表现出很强的适应性。

技术领域

本发明属于电网技改优化领域，具体涉及一种考虑输配协同的电网机组组合与技改计划联合优化方法。

背景技术

电网设备数量多、分布广，随着运行时间的累积，高故障风险的设备或难以满足电网运行需求的设备不断增加。为保障电网的安全稳定运行，电网公司每年都会投入大量人力财力开展电网设备技术改造工作，其中技改计划编制是重要的一环。

目前，技改计划编制方法主要有两种：一是根据设备的运行状态评价结果和重要性评价结果进行改造紧迫程度定级排序，再根据专家经验编制计划；二是构建技改计划优化编制模型，采用某种算法求解得到技改计划。方法一由于编制过程过于依赖主观经验，正逐渐被方法二取代。对于方法二，目前大多不考虑与机组组合问题的联合优化，且仅面向输配两级中的一级，这在一定程度上限制了输配系统整体运行经济性的进一步提升。随着新型电力系统建设的不断推进，新能源在输配两级的渗透率不断提高，大量可控分布式发电(controllable distributed generation, CDG)接入传统配电网使其演变为主动配电网，输配两级间的供需关系将更为复杂。因此，有必要综合利用系统协同理论实现输配两级电网的机组组合与技改计划联合优化。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的上述问题，提供一种充分考虑输配网间功率协调关系且具有良好收敛性的电网机组组合与技改计划联合优化方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种电网机组组合与技改计划联合优化方法，依次包括以下步骤：

步骤A、分别构建输电网、配电网的机组组合与技改计划联合优化子模型，所述输电网优化子模型、配电网优化子模型均以机组组合成本与技改成本之和最小为优化目标；

步骤B、基于输配电网的拓扑、负荷、机组、新能源、技改项目以及电价参数，采用改进的目标级联分析算法对构建的输电网优化子模型、配电网优化子模型进行求解，得到输、配电网的机组组合与技改计划优化结果。

步骤B中，所述改进的目标级联分析算法的目标函数为：

上式中，、分别为采用改进的目标级联分析算法对一致性约束处理后输、配电网的目标函数，、分别为输、配电网的目标函数，为t时段与输电网相连的配电网k在输配边界节点处的显性惩罚因子，、分别为t时段与输电网相连的配电网k在输配边界节点处输电网向配电网、配电网向输电网传输的未知耦合变量，、分别为t时段与输电网相连的配电网k在输配边界节点处输电网向配电网、配电网向输电网传输的已知耦合变量，为与输电网相连的配电网数量，T为时段总数。

所述步骤B依次包括以下步骤：

步骤B1、令迭代次数x = 0，并设置、、的初值及、、，其中，为与输电网相连的配电网k在输配边界节点处的隐性惩罚因子，为的增长率，、分别为耦合变量、全局目标的收敛精度；