[发明专利]电-气互联系统数据的加速凸分散优化方法、装置及设备

说明书

本发明涉及一种电‑气互联系统数据的加速凸分散优化方法、装置及设备，该方法步骤包括：获取第一参数数据、第二参数数据以及能量耦合数据；对第二参数数据采用非线性非凸约束处理，得到天然气网络的松弛变量；依据松弛变量并采用Benders分解算法对第一参数数据、第二参数数据和能量耦合数据进行n次迭代处理，得到惩罚函数和惩罚因子；若松弛变量和惩罚函数均满足收敛条件，则输出优化结果。该方法通过非线性非凸约束和Benders分解算法相结合对第一参数数据、第二参数数据和能量耦合数据进行交替迭代处理，完成电‑气互联系统数据的优化计算，提高电‑气互联系统数据计算效率，也减少了传输数据量。

技术领域

本发明涉及电气数据处理技术领域，尤其涉及一种电-气互联系统数据的加速凸分散优化方法、装置及设备。

背景技术

综合能源系统是传统电力系统衍生出的新形态系统，现有电-气互联综合能源系统调度数据一般是进行集中优化求解的。在集中式优化框架下，电网和气网的全部数据信息均需要上传到上层中心进行统一计算，数据传输量大；此外，天然气管道气流方程为非凸约束，对电-气互联系统中数据分散求解的收敛性有一定影响。

随着电网和气网规模的不断变大，计算机内存不足、数据传输瓶颈和信息私密性等问题逐渐产生，并且电力网络和天然气网络分属两个部门，网架参数和私有信息不能实现完全共享。因此，研究电-气互联系统的分散优化方法是非常必要的。

发明内容

本发明实施例提供了一种电-气互联系统数据的加速凸分散优化方法、装置及设备，用于解决现有对电网和气网两者数据的处理存在计算效率低且数据传输量大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电-气互联系统数据的加速凸分散优化方法，试验平台与待测换流阀连接，待测换流阀包括功率模块和与功率模块连接的旁路开关，该加速凸分散优化方法包括以下步骤：

S1.获取电力网络的第一参数数据、天然气网络的第二参数数据以及电力网络与天然气网络的能量耦合数据；

S2.对所述第二参数数据采用非线性非凸约束处理，得到天然气网络的松弛变量；

S3.依据所述松弛变量并采用Benders分解算法对所述第一参数数据、所述第二参数数据和所述能量耦合数据进行n次迭代处理，得到惩罚函数和惩罚因子；

S4.若所述松弛变量和所述惩罚函数均满足收敛条件，则输出优化结果；其中，所述收敛条件为：

式中，ε₁和ε₂均为收敛容许度，δ为松弛变量，W^k为第k次迭代的惩罚函数，W^k-1为k-1次迭代的惩罚函数。

优选地，该电-气互联系统数据的加速凸分散优化方法包括：S5.若所述松弛变量和/或所述惩罚函数不满足收敛条件，则更新所述惩罚因子，再次执行步骤S3。

优选地，对所述第二参数数据采用非线性非凸约束处理，得到天然气网络的松弛变量包括：

对所述第二参数数据采用天然气管道气流动公式进行处理，得到天然气管道的传输特性常数；

对所述第二参数数据和所述传输特性常数采用非凸约束进行处理，得到天然气的约束不等式；

对所述约束不等式采用一阶泰勒展开方式进行被减项线性化处理，得到线性化约束不等式；

对所述第二参数数据和所述传输特性常数采用多次迭代处理，得到满足所述线性化约束不等式的松弛变量。

优选地，所述天然气管道气流动公式为：

所述约束不等式为：