[发明专利]一种应用概率分布鲁棒优化的输电系统规划方法

摘要

本发明涉及一种应用概率分布鲁棒优化的输电系统规划方法。本发明提供一种应用概率分布鲁棒优化的输电系统规划方法，选取出在风电功率任意一种可能的概率分布实现场景下均满足输电系统安全运行要求，同时最小化投资成本的输电网规划方案。本发明技术方案1、建立输电系统规划的概率分布鲁棒机会约束优化模型；2、利用S‑lemma和矩阵Schur补性质消去概率分布鲁棒机会约束优化模型中的随机变量，将其转化为含有矩阵不等式的确定性模型；3、采用基于线性矩阵不等式优化的遗传算法求解步骤2所得模型，并根据电力系统运行要求，得到最终输电系统规划方案。本发明主要适用于电网规划建设中。

主权项

一种应用概率分布鲁棒优化的输电系统规划方法，其特征在于包括以下步骤：1)建立输电系统规划的概率分布鲁棒机会约束优化模型，式中，cij为线路扩建费用，nij和分别为节点i‑j已建成线路数、可扩建线路数及其上限，Ω为可规划的线路集，n包含所有nij值；αε∑(i,j)∈Ωεij为线路过负荷惩罚项；S为节点‑线路关联矩阵，PL为系统有功潮流，PW、PD、PG以及分别为风电功率向量、负荷向量、常规机组出力向量以及常规机组出力上限向量；pij为节点i‑j之间形成的线路上的有功潮流，γij和ηij分别为节点i‑j之间每条线路的电纳和热稳定极限，θi为节点i的电压相角，θj为节点j的电压相角；β为设定的置信水平；风电功率向量PW的期望值向量为μ＝[μ1,...,μm]T，协方差矩阵为Γ；PW的取值范围为其中向量PN的每个元素为相应风电场的最大输出功率；ΦΞ(μ,Γ)为所有满足μ、Γ和Ξ信息的概率分布函数组成的集合；风电功率向量PW的概率分布φ取为集合ΦΞ(μ,Γ)中的任一概率分布函数形式；为在所有可能的概率分布下，事件A成立的最小概率；2)利用S‑lemma和矩阵Schur补性质消去概率分布鲁棒机会约束优化模型中的随机变量，将其转化为含有矩阵不等式的确定性模型；3)采用基于线性矩阵不等式优化的遗传算法求解步骤2)所得模型，并根据电力系统运行要求，得到最终输电系统规划方案。