[发明专利]一种计及线路强迫停运的两阶段检修-运行鲁棒优化方法

说明书

本发明公开了一种计及线路强迫停运的两阶段检修‑运行鲁棒优化方法，该方法包括基于风电预测出力，最小化系统检修费用、机组开停机费用、燃料费用以及弃风、弃负荷功率，确定机组检修计划、机组组合和机组出力；基于给出的检修‑运行计划，考虑风电出力与线路强迫停运不确定性，寻找最恶劣风险场景，进一步调整机组出力，最小化系统弃风、弃负荷数值；基于CCG算法对两阶段问题进行迭代求解，得到最终的检修‑运行计划。

技术领域

本发明属于电网优化调度领域，具体涉及一种计及线路强迫停运的两阶段检修-运行鲁棒优化方法。

背景技术

由于环境问题以及能源问题的日益突出，寻找可再生能源替代化石能源的需求也日益迫切。但包括风能在内的可再生能源往往都具有随机性和波动性的特点，如何应对这种不确定性是发电侧、需求侧和电网环节都必须考虑的问题。发电侧响应的重要方式就是考虑风电等新能源的不确定性，合理安排机组检修和运行计划，以提高电力系统运行中的风电渗透率。目前用于考虑风电接入的检修-运行优化的建模方法主要有基于场景的随机优化和鲁棒优化两类，其中基于场景的随机优化需要在给定的风电出力的基础上进行大规模采样，获取典型场景及概率，优化问题的规模随场景的增加呈指数增长，求解效率较低。而且风电的概率分布未必能准确获取。鲁棒优化通过不确定集的构建来描述风电出力的不确定性，无需利用概率信息并且可以保证最恶劣场景下系统约束仍得到满足，因而得到了广泛应用。然而目前有关检修-运行鲁棒优化的方法大都未考虑线路强迫停运对电网调度运行的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一方面的的目的是提出了一种计及线路强迫停运的两阶段检修-运行鲁棒优化方法。具体包括以下步骤：

步骤S1：基于风电预测出力，最小化系统检修费用、机组开停机费用、燃料费用以及弃风、弃负荷功率，确定机组检修计划、机组组合和机组出力；

步骤S2：基于给出的检修-运行计划，考虑风电出力与线路强迫停运不确定性，寻找最恶劣风险场景，进一步调整机组出力，最小化系统弃风、弃负荷数值；

步骤S3：基于CCG算法对两阶段问题进行迭代求解，得到最终的检修-运行计划。

进一步，所述步骤S1中，包括目标函数式(1)如下：

式(1)中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅分别为检修费用、机组开停机费用、燃料费用、弃风惩罚、弃负荷惩罚；C_r1、C_r2为对应的惩罚因子；和分别表示机组i在时刻t的检修费用，X_i,t和Y_j,t是机组i和线路j在时刻t的检修状态指示符，为0-1变量，值为0表示机组或线路处于检修状态，为1表示未处于检修状态；和为机组i在时刻t的开机和停机费用；I_i,t是机组i在时刻t的运行状态指示符，为0-1变量，值为1表示机组处于开机状态，为0表示处于停机状态；为机组i在时刻t的出力；f(·)为机组燃料费用函数；和分别为风电场w在时刻t的预测出力和实际并网功率；为负荷节点d在时刻t的弃负荷功率；N_T、N_G、N_W、N_D、M_G、M_L分别为考虑的时刻数、常规发电机数、风电场数、负荷节点数、待检修机组集合、待检修线路集合；上标“0”表示第一阶段变量。

进一步，所述步骤S1中，还包括约束条件(2)-(10)，分别为检修状态约束，检修时长约束，检修连续性约束，检修资源约束，开停机状态约束，最小开停机时间约束，电网拓扑约束，机组出力约束，机组爬坡约束，风电场出力约束，弃负荷约束，电力平衡约束，直流潮流方程约束，线路潮流约束以及检修运行耦合约束：