[发明专利]一种求解含离散控制电力系统无功优化的分解方法

摘要

本发明公开了一种求解含离散控制电力系统无功优化的分解方法，包括如下步骤S1、将电力系统无功优化问题构建成MINLP模型；S2、构建具有可分离结构的MINLP模型；S3、构建完全可分离结构的模型；S4、对步骤S3构建的完全可分离结构的模型进行求解，获得电力系统无功优化结果。本方法首先将电力系统无功优化问题构建成MINLP模型，该模型对电网结构没有特殊要求，既适用于辐射性的中低压配电网，也适用于复杂的高压大电网，适用性广，然后通过复制离散控制变量，并允许模型中的其中一个离散控制变量连续变化，同时增加离散控制变量与可连续变化的离散控制变量之间的一致性约束，使得原问题除一致性约束外具备可分离的结构，可以较为快速、准确地获得优化结果。

主权项

一种求解含离散控制电力系统无功优化的分解方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、将电力系统无功优化问题构建成MINLP模型；其中，所述MINLP模型描述如下：minuc,ud,xf(uc,ud,x)---(1a)]]>s.t.g(uc,ud,x)＝0    (1b)ucmin≤uc≤ucmax   (1c)udmin≤ud≤udmax    (1d)xmin≤x≤xmax     (1e)其中：f(uc,ud,x)表示全网有功损耗；式(1b)表示非线性潮流方程；式(1c)‑(1e)分别表示连续控制变量、离散控制变量和状态变量的上下限约束；uc＝Vg表示连续控制变量列向量；ud＝[QB；kT]表示离散控制变量列向量；x＝[Pgslack；Qg；Vd；θ]表示状态变量列向量；Vg表示发电机节点电压幅值列向量；QB表示可调电容器/电抗器出力列向量；kT表示可调变压器变比列向量；Pgslack表示平衡机的有功出力；Vd表示除发电机节点外其他节点的电压幅值；θ表示除平衡节点外其他节点的电压相角列向量；上标max和下标min分别表示变量的上限和下限；S2、构建具有可分离结构的MINLP模型将步骤S1中的离散控制变量ud复制为y1和y2，并允许y1连续变化，y2则仍为离散变量，由此可得MINLP模型的等价模型，所述等价模型如下：minuc,y1,x,y2f(uc,y1,x)---(2a)]]>s.t.g(uc,y1,x)＝0   (2b)ucmin≤uc≤ucmax   (2c)y1min≤y1≤y1max   (2d)xmin≤x≤xmax   (2e)y2min≤y2≤y2max   (2f)y1‑y2＝0   (2g)其中，式(2g)表示耦合方程，使y1与y2相等；S3、构建完全可分离结构的模型对步骤S2中的式(2g)耦合方程引入拉格朗日乘子λ及罚因子ρ(ρ>0))，将耦合方程松弛增广到目标函数之中，得到完全可分离结构的模型，所述完全可分离结构的模型描述如下：minL1(uc,y1,x,y2,λ)=f(uc,y1,x)+λT(y1-y2)+ρ2(y1-y2)T(y1-y2)---(3a)]]>s.t.(2b)‑(2f)   (3b)S4、对步骤S3构建的完全可分离结构的模型进行求解，获得电力系统无功优化结果。