[发明专利]计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法

说明书

本发明涉及一种计及电力‑天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法，包括：基于电力‑天然气网络耦合特性建立电力网络恢复模型；基于增广拉格朗日函数建立电力网络恢复决策模型；基于ADMM分布式算法求解电力网络恢复决策模型；获得电力网络恢复决策方案，包括负荷恢复方案、电源和气源出力计划方案以及线路或管道的潮流。与现有技术相比，本发明具有决策效率高、电力网络恢复快等优点。

技术领域

本发明涉及电力网络恢复技术领域，尤其是涉及一种计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法。

背景技术

传统的电力系统恢复指系统局部停电或者大面积停电之后通过系统内燃气机组、水电机组等具备黑启动能力的机组或者外部电源为系统内不具备自启动能力的其他机组提供启动功率，逐步恢复系统主干网架和负荷，将系统安全、有效地恢复至新的正常运行状态。

但传统的方法存在如下缺陷：①以输电网络恢复为核心，较少考虑配电网络自身的恢复能力，配电网络需在主要机组并网及主干输电网络恢复后再进行恢复，影响了重要负荷的持续供电；②大规模能源供应中断事故发生后，电力、天然气能源网络的恢复存在紧密的相互依赖特性，传统的电力网络黑启动方法未能考虑电力-天然气网络耦合特性对电力网络恢复的影响。

现有技术中针对电力网络恢复方法的决策过程大都采用集中决策的方式，根绝大量采集数据和模型数据进行决策，在恢复过程中大部分的时间用在了决策过程，使得电力网络恢复时间慢，效率低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种决策效率高、电力网络恢复快的计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法，所述的决策方法包括：

步骤1：基于电力-天然气网络耦合特性建立电力网络恢复模型；

步骤2：基于增广拉格朗日函数建立电力网络恢复决策模型；

步骤3：基于ADMM分布式算法求解电力网络恢复决策模型；

步骤4：获得电力网络恢复决策方案，包括负荷恢复方案、电源和气源出力计划方案以及线路或管道的潮流。

优选地，所述的步骤1具体为：

步骤1-1：建立电力网络基础恢复模型；

具体为：

假设能源供应中断事故发生于t₀时刻，自t_k时刻起开始对输电-输气系统层面的电、气负荷进行恢复，同时配电-配气系统的负荷正式开始大规模恢复；

电-气互联系统分层协同恢复从t_k时刻开始，即恢复准备阶段已完成，输电-输气系统内部各电源、气源启动，输电线路、输气通道、配电网变电站和配气网调压站已投入运行；

基于此时的电-气互联系统建立电-气互联系统分层协同恢复模型；

最大化输电-输气系统和配电-配气系统内的电负荷和气负荷的加权供应量为模型的目标函数，具体为：

其中，各变量上标T表示输电网或输气网，上标D表示配电网或配气网；下标E表示电力系统，下标G表示天然气系统；上标L代表负荷；下标t表示各恢复时刻，T_R表示各恢复时刻的集合；下标m表示输电网节点编号，下标n表示输气网节点编号，下标i表示配电网节点编号，下标j表示配气网节点编号；和分别表示输电网、输气网、配电网和配气网各自所有节点的集合；和分别表示相应系统的各节点的权重系数；分别为各时刻各系统所恢复的负荷量；