本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)優(yōu)化運行技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

目前，能源環(huán)境問題的提出，促使了新能源電場的迅速發(fā)展，例如，風(fēng)能電場、太陽能電場、潮汐電場等。然而，由于新能源電場具有較大的隨機(jī)性和波動性，因而導(dǎo)致并入了新能源電場的電力系統(tǒng)面臨較為嚴(yán)峻的形式，尤其是電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度面臨較大的挑戰(zhàn)。

電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度是指在保證電力系統(tǒng)安全、可靠運行和滿足電能質(zhì)量、用電需要的前提下，對電力系統(tǒng)中各機(jī)組的機(jī)組出力進(jìn)行調(diào)度，使整個電力系統(tǒng)的能耗、運行費用最少，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)有的電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度通常由調(diào)度中心統(tǒng)一做出，即采用集中優(yōu)化的方式來獲得電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果，例如，可以將電力系統(tǒng)中常規(guī)機(jī)組(例如火電機(jī)組、水電機(jī)組等)在調(diào)度周期內(nèi)的總發(fā)電費用與棄新能源(例如棄風(fēng)、棄太陽能、棄潮汐)發(fā)電切負(fù)荷懲罰費用之和作為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的目標(biāo)，即求解電力系統(tǒng)中常規(guī)機(jī)組(例如火電機(jī)組、水電機(jī)組等)在調(diào)度周期內(nèi)的總發(fā)電費用與棄新能源(例如棄風(fēng)、棄太陽能、棄潮汐)發(fā)電切負(fù)荷懲罰費用之和最小的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果，以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，此時，調(diào)度中心通常需要獲取電力系統(tǒng)的全網(wǎng)數(shù)據(jù)。然而，隨著新能源電場的逐步并入，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，由調(diào)度中心統(tǒng)一對電力系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度時，調(diào)度中心所獲取的全網(wǎng)數(shù)據(jù)較龐大且繁雜，容易造成通信堵塞和數(shù)據(jù)缺失，進(jìn)而造成電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的可靠性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，用于解決現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的可靠性較差的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，包括：

步驟S100、將電力系統(tǒng)解耦為協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域；

步驟S200、根據(jù)所述協(xié)調(diào)中心和多個所述區(qū)域，建立電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，其中，所述電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的目標(biāo)為所述電力系統(tǒng)中常規(guī)機(jī)組在調(diào)度時長內(nèi)的總發(fā)電費用和棄新能源發(fā)電切負(fù)荷懲罰費用之和；

步驟S300、將所述電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分解為區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，其中，多個所述區(qū)域調(diào)度模型與多個所述區(qū)域一一對應(yīng)，所述區(qū)域間協(xié)調(diào)模型與所述協(xié)調(diào)中心對應(yīng)，所述區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各所述區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化；

步驟S400、根據(jù)所述區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個所述區(qū)域調(diào)度模型，計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。

本發(fā)明提供的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法中，將電力系統(tǒng)解耦為協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域，然后根據(jù)協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域建立電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，然后將電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分解為區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，然后根據(jù)區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。因此，在本發(fā)明中，計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果時，分別對多個區(qū)域調(diào)度模型進(jìn)行計算，利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域調(diào)度模型進(jìn)行分布式優(yōu)化，即每個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果由對應(yīng)于該區(qū)域的區(qū)域調(diào)度模型計算得到，利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對該區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化，因而，協(xié)調(diào)中心在利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化時，協(xié)調(diào)中心只需獲取各區(qū)域的邊界節(jié)點的變量，而無需獲取各區(qū)域內(nèi)的其它變量，即協(xié)調(diào)中心無需獲取電力系統(tǒng)的全網(wǎng)數(shù)據(jù)，因此不會因需要獲取的全網(wǎng)數(shù)據(jù)而造成通信堵塞和數(shù)據(jù)缺失，從而可以改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的可靠性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例中電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法的流程圖一；

圖2為本發(fā)明實施例中電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法的流程圖二；

圖3為本發(fā)明實施例中電力系統(tǒng)解耦示意圖。

具體實施方式

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實施例提供的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法包括：

步驟S100、將電力系統(tǒng)解耦為協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域。

步驟S200、根據(jù)協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域，建立電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，其中，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的目標(biāo)為電力系統(tǒng)中常規(guī)機(jī)組在調(diào)度時長內(nèi)的總發(fā)電費用和棄新能源發(fā)電切負(fù)荷懲罰費用之和。

步驟S300、將電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分解為區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，其中，多個區(qū)域調(diào)度模型與多個區(qū)域一一對應(yīng)，區(qū)域間協(xié)調(diào)模型與協(xié)調(diào)中心對應(yīng)，區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化。

步驟S400、根據(jù)區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。

具體地，將電力系統(tǒng)解耦為協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域時，可以采用構(gòu)造虛擬區(qū)域和復(fù)制邊界節(jié)點變量的方法，舉例來說，請參閱圖3，以將電力系統(tǒng)解耦為協(xié)調(diào)中心和兩個區(qū)域為例進(jìn)行說明，先利用構(gòu)造虛擬區(qū)域的方法將電力系統(tǒng)構(gòu)造為兩個區(qū)域，分別為區(qū)域a和區(qū)域b，兩個區(qū)域由一條區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線路連接，該區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線路的一端與區(qū)域a的邊界節(jié)點m連接，該區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線路的另一端與區(qū)域b的邊界節(jié)點n連接，其中，邊界節(jié)點可以理解為某一區(qū)域與其它區(qū)域連接的節(jié)點，然后利用復(fù)制邊界節(jié)點變量的方法，將邊界節(jié)點m的相角變量和邊界節(jié)點n的相角變量復(fù)制一次，分別為和其中，和屬于區(qū)域a，和屬于區(qū)域b。形成協(xié)調(diào)中心時，利用復(fù)制邊界節(jié)點變量的方法，將邊界節(jié)點m的相角變量和邊界節(jié)點n的相角變量再復(fù)制一次，分別為和如此，對同一個邊界節(jié)點，各相關(guān)區(qū)域和協(xié)調(diào)中心具有一組對應(yīng)的變量表示該邊界節(jié)點的相角。

將電力系統(tǒng)解耦為協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域后，則可以根據(jù)解耦形成的協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域，建立電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，其中，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的目標(biāo)可以設(shè)定為電力系統(tǒng)中常規(guī)機(jī)組在調(diào)度時長內(nèi)的總發(fā)電費用和棄新能源發(fā)電切負(fù)荷懲罰費用之和，即求解得到的電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果，要求電力系統(tǒng)中常規(guī)機(jī)組在調(diào)度時長內(nèi)的總發(fā)電費用和棄新能源發(fā)電切負(fù)荷懲罰費用之和最小，該電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型為整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，包括各個區(qū)域內(nèi)所有的參數(shù)以及區(qū)域間的參數(shù)，即包括電力系統(tǒng)的全網(wǎng)數(shù)據(jù)。

完成電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型后，利用目標(biāo)級聯(lián)分析法和含部分聚合的多切割分解算法，將電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分解為對應(yīng)于協(xié)調(diào)中心的區(qū)域間協(xié)調(diào)模型、以及一一對應(yīng)于對個區(qū)域的多個區(qū)域調(diào)度模型，協(xié)調(diào)中心接收由各區(qū)域上傳的邊界節(jié)點的變量(例如相角變量)，并根據(jù)區(qū)域間協(xié)調(diào)模型計算協(xié)調(diào)中心中對應(yīng)于各邊界節(jié)點的變量，然后將協(xié)調(diào)中心中對應(yīng)于各邊界節(jié)點的變量下發(fā)至對應(yīng)的區(qū)域，以對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化。

將電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分解為區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型后，根據(jù)區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，通過區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和各區(qū)域調(diào)度模型之間的多次分布式優(yōu)化，計算得到電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果，電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果由各區(qū)域的區(qū)域調(diào)度結(jié)果組成。

由上述可知，在本發(fā)明實施例提供的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，將電力系統(tǒng)解耦為協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域，然后根據(jù)協(xié)調(diào)中心和多個區(qū)域建立電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，然后將電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分解為區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，然后根據(jù)區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。因此，在本發(fā)明實施例中，計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果時，分別對多個區(qū)域調(diào)度模型進(jìn)行計算，利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域調(diào)度模型進(jìn)行分布式優(yōu)化，即每個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果由對應(yīng)于該區(qū)域的區(qū)域調(diào)度模型計算得到，利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對該區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化，因而，協(xié)調(diào)中心在利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化時，協(xié)調(diào)中心只需獲取各區(qū)域的邊界節(jié)點的變量，而無需獲取各區(qū)域內(nèi)的其它變量，即協(xié)調(diào)中心無需獲取電力系統(tǒng)的全網(wǎng)數(shù)據(jù)，因此不會因需要獲取的全網(wǎng)數(shù)據(jù)而造成通信堵塞和數(shù)據(jù)缺失，從而可以改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的可靠性。

另外，在本發(fā)明實施例中，每個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果由對應(yīng)于該區(qū)域的區(qū)域調(diào)度模型計算得到，利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對該區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化，因而，協(xié)調(diào)中心在利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化時，協(xié)調(diào)中心只需獲取各區(qū)域的邊界節(jié)點的變量，而無需獲取各區(qū)域內(nèi)的其它變量，即協(xié)調(diào)中心無需獲取電力系統(tǒng)的全網(wǎng)數(shù)據(jù)。因此，可以實現(xiàn)各區(qū)域的獨立調(diào)度，并實現(xiàn)某些區(qū)域的數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)。

再者，在本發(fā)明實施例中，將電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分解為區(qū)域間協(xié)調(diào)模型和多個區(qū)域調(diào)度模型，即將一個較大的問題分解為多個小的問題，然后對多個小的問題分別進(jìn)行計算，因而可以簡化計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果的過程，并可以提高計算電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果的效率，同時，由于每個小的問題所涉及的參數(shù)的數(shù)量較少，從而可以進(jìn)一步改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的可靠性。

請參閱圖1和圖2，在步驟S100之前，本發(fā)明實施例提供的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法還包括：

步驟S10、確定對電力系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度的調(diào)度時長，并將調(diào)度時長平均劃分為n_T個時段，其中，n_T≥2。

舉例來說，對電力系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度的調(diào)度時長可以設(shè)定為一天，即24小時，將調(diào)度時長平均劃分為n_T個時段，其中，n_T個時段中，各個時段的時長相同，例如，可以將24小時劃分為24個時段，每小時為一個時段，或者，可以將24小時劃分為96個時段，每15分鐘為一個時段。

請繼續(xù)參閱圖2，在步驟S100之后、步驟S200之前，本發(fā)明實施例提供的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法還包括：

步驟S100’、對各區(qū)域設(shè)定預(yù)測場景，并對具有新能源電場的區(qū)域抽取多個誤差場景。

具體地，可以采用場景法對各區(qū)域設(shè)定預(yù)測場景，并對具有新能源電場的區(qū)域抽取誤差場景，例如，對具有新能源電場的區(qū)域，可以抽取100個誤差場景，完成預(yù)測場景的設(shè)定和誤差場景的抽取后，建立電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型時，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型包括預(yù)測場景的相關(guān)參數(shù)和誤差場景的相關(guān)參數(shù)，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型考慮了新能源電場的隨機(jī)性和波形性，且以此建立的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型可以應(yīng)對電力系統(tǒng)中新能源電場的隨機(jī)性和波動性。

請繼續(xù)參閱圖2，在步驟S300之后、步驟S400之前，本發(fā)明實施例提供的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法還包括：

步驟S300’、將區(qū)域調(diào)度模型分解為區(qū)域預(yù)測場景模型和區(qū)域誤差場景模型。

在步驟S300’中，對于具有新能源電場的區(qū)域，將該區(qū)域的區(qū)域調(diào)度模型分解為區(qū)域預(yù)測場景模型和區(qū)域誤差場景模型，在計算區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果時，先計算區(qū)域預(yù)測場景模型，然后利用區(qū)域誤差場景模型對計算區(qū)域預(yù)測場景模型后得到的結(jié)果進(jìn)行多次隨機(jī)優(yōu)化。因此，在本發(fā)明實施例中，在計算區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果時，也將該區(qū)域的一個大問題分解為分別對應(yīng)于預(yù)測場景和誤差場景的兩個小問題，因而可以簡化計算區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果的過程，并可以提高計算區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果的效率，同時，由于每個小的問題所涉及的參數(shù)的數(shù)量較少，從而可以改善區(qū)域的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的可靠性，進(jìn)而進(jìn)一步改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的可靠性。

上述實施例中，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型可以為：

目標(biāo)函數(shù)：

約束條件：

區(qū)域的預(yù)測場景約束條件：

B_aP_a+D_aθ_a≤E_a；1≤a≤N (2)

區(qū)域的誤差場景約束條件：

B_a,sP_a,s+D_a,sθ_a,s≤E_a,s+G_a,sP_a+H_a,sθ_a；1≤a≤N,1≤s≤S_a (3)

協(xié)調(diào)中心的約束條件：

協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件：

上述公式中，f_a為區(qū)域a的預(yù)測場景總費用；f_a,s為區(qū)域a的誤差場景棄新能源發(fā)電費用；N為區(qū)域的個數(shù)；為區(qū)域a內(nèi)常規(guī)機(jī)組的個數(shù)；為區(qū)域a新能源機(jī)組的個數(shù)；為在時段t區(qū)域a的負(fù)荷節(jié)點的個數(shù)；S_a為區(qū)域a的誤差場景的個數(shù)；為在時段t區(qū)域a，在預(yù)測場景下常規(guī)機(jī)組i的有功出力；和分別為區(qū)域a內(nèi)常規(guī)機(jī)組i的發(fā)電費用系數(shù)；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下新能源機(jī)組w的棄新能源發(fā)電功率；q_W為區(qū)域a的棄新能源發(fā)電懲罰費用系數(shù)；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下負(fù)荷節(jié)點d的切負(fù)荷功率；q_D為區(qū)域a的切負(fù)荷懲罰費用系數(shù)；p_s為區(qū)域a的誤差場景s的概率，p_s＝1/S_a；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下新能源機(jī)組w的棄新能源發(fā)電功率；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下負(fù)荷節(jié)點d的切負(fù)荷功率。

P_a為區(qū)域a在預(yù)測場景下各常規(guī)機(jī)組在各時段的出力矩陣，出力矩陣P_a的元為區(qū)域a在預(yù)測場景下常規(guī)機(jī)組i在時段t的出力，出力矩陣P_a為的矩陣或的矩陣；θ_a為區(qū)域a在預(yù)測場景下各節(jié)點在各時段的相角矩陣，節(jié)點包括：區(qū)域a內(nèi)的節(jié)點(負(fù)荷節(jié)點、非負(fù)荷節(jié)點等)、區(qū)域a的邊界節(jié)點、以及其它區(qū)域中與區(qū)域a連接的邊界節(jié)點，相角矩陣θ_a的元為區(qū)域a在預(yù)測場景下某一節(jié)點在時段t的相角；B_a、D_a和E_a均為區(qū)域a在預(yù)測場景下的參數(shù)矩陣；P_a,s為區(qū)域a在誤差場景s下各常規(guī)機(jī)組在各時段的出力矩陣，出力矩陣P_a,s的元為區(qū)域a在誤差場景s下常規(guī)機(jī)組i在時段t的出力，出力矩陣P_a,s為的矩陣或的矩陣；θ_a,s為區(qū)域a在誤差場景s下各節(jié)點在各時段的相角矩陣，相角矩陣θ_a,s的元為區(qū)域a在誤差場景s下某一節(jié)點在時段t的相角；B_a,s、D_a,s、E_a,s、G_a,s和H_a,s均為區(qū)域a在誤差場景s下的參數(shù)矩陣；TL^ab,a為區(qū)域a中與區(qū)域b相連接的邊界節(jié)點合集；TL^ab,b為區(qū)域b中與區(qū)域a相連接的邊界節(jié)點合集，且m和n為連接區(qū)域a和區(qū)域b的連接線對應(yīng)的兩個邊界節(jié)點；為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域a中邊界節(jié)點m在各時段的相角矩陣，相角矩陣的元為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域a中邊界節(jié)點m在時段t的相角；為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域a中邊界節(jié)點n在各時段的相角矩陣，相角矩陣的元為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域a中邊界節(jié)點n在時段t的相角；為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域b中邊界節(jié)點m在各時段的相角矩陣，相角矩陣的元為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域b中邊界節(jié)點m在時段t的相角；為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域b中邊界節(jié)點n在各時段的相角矩陣，相角矩陣的元為協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域b中邊界節(jié)點n在時段t的相角；為區(qū)域a中邊界節(jié)點m在各時段的相角矩陣，相角矩陣的元為區(qū)域a中邊界節(jié)點m在時段t的相角；為區(qū)域a中邊界節(jié)點n在各時段的相角矩陣，相角矩陣的元為區(qū)域a中邊界節(jié)點n在時段t的相角。

上述電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型為緊湊型，實際地，上述電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型中，

區(qū)域的預(yù)測場景約束條件包括：

為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下各常規(guī)機(jī)組的出力矩陣，出力矩陣為行矩陣或列矩陣，出力矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下常規(guī)機(jī)組i的出力；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下各新能源機(jī)組的出力矩陣，出力矩陣為行矩陣或列矩陣，出力矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下新能源機(jī)組w的出力；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下各負(fù)荷節(jié)點的負(fù)荷矩陣，負(fù)荷矩陣為行矩陣或列矩陣，負(fù)荷矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下負(fù)荷節(jié)點d的負(fù)荷；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下各新能源機(jī)組的棄新能源發(fā)電功率矩陣，棄新能源發(fā)電功率矩陣為行矩陣或列矩陣，棄新能源發(fā)電功率矩陣的元在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下新能源機(jī)組w的棄新能源發(fā)電功率；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下各負(fù)荷節(jié)點的切負(fù)荷功率矩陣，切負(fù)荷功率矩陣為行矩陣或列矩陣，切負(fù)荷功率矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下負(fù)荷節(jié)點d的負(fù)荷；B^a為區(qū)域a的忽略支路電阻和對地支路建立起來的節(jié)點導(dǎo)納矩陣；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下各節(jié)點的相角矩陣，相角矩陣為行矩陣或列矩陣，相角矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下某一節(jié)點的相角；為區(qū)域a內(nèi)常規(guī)機(jī)組i的有功出力下限；為區(qū)域a內(nèi)常規(guī)機(jī)組i的有功出力上限；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下新能源機(jī)組w的有功出力；為在時段t區(qū)域a內(nèi)新能源機(jī)組w的最大有功出力；為區(qū)域a內(nèi)常規(guī)機(jī)組i的有功出力爬坡限制；為區(qū)域a內(nèi)常規(guī)機(jī)組i的有功出力滑坡限制；為在時段t-1，區(qū)域a在預(yù)測場景下常規(guī)機(jī)組i的有功出力；N_J為電力系統(tǒng)中與區(qū)域a有關(guān)的線路的個數(shù)，線路包括區(qū)域a的內(nèi)部線路以及連接區(qū)域a和其它區(qū)域的區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線路；為與區(qū)域a有關(guān)的線路j的最大傳輸功率值；為與區(qū)域a有關(guān)的線路j的電抗值；為在時段t、預(yù)測場景下線路j的節(jié)點j1的相角；為在時段t、預(yù)測場景下線路j的節(jié)點j2的相角；S_B為基準(zhǔn)值，S_B＝100MW；為區(qū)域a內(nèi)常規(guī)機(jī)組i在10分鐘內(nèi)可調(diào)節(jié)的出力增量；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下常規(guī)機(jī)組i的有功出力。

區(qū)域的誤差場景約束條件包括：

為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下各常規(guī)機(jī)組的出力矩陣，出力矩陣為行矩陣或列矩陣，出力矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下常規(guī)機(jī)組i的出力；在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下各新能源機(jī)組的出力矩陣，出力矩陣為行矩陣或列矩陣，出力矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下新能源機(jī)組w的出力；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下各負(fù)荷節(jié)點的負(fù)荷矩陣，負(fù)荷矩陣為行矩陣或列矩陣，負(fù)荷矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下負(fù)荷節(jié)點d的負(fù)荷；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下各新能源機(jī)組的棄新能源發(fā)電功率矩陣，棄新能源發(fā)電功率矩陣為行矩陣或列矩陣，棄新能源發(fā)電功率矩陣的元在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下新能源機(jī)組w的棄新能源發(fā)電功率；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下各負(fù)荷節(jié)點的切負(fù)荷功率矩陣，切負(fù)荷功率矩陣為行矩陣或列矩陣，切負(fù)荷功率矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下負(fù)荷節(jié)點d的負(fù)荷；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下各節(jié)點的相角矩陣，相角矩陣為行矩陣或列矩陣，相角矩陣的元為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下某一節(jié)點的相角；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下新能源機(jī)組w的有功出力；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下新能源機(jī)組w的最大有功出力；為在時段t-1，區(qū)域a在誤差場景s下常規(guī)機(jī)組i的有功出力；為在時段t、誤差場景s下線路j的節(jié)點j1的相角；為在時段t、誤差場景s下線路j的節(jié)點j2的相角；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下邊界節(jié)點m的相角；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下邊界節(jié)點m的相角；為在時段t，區(qū)域a在預(yù)測場景下邊界節(jié)點n的相角；為在時段t，區(qū)域a在誤差場景s下邊界節(jié)點n的相角。

協(xié)調(diào)中心的約束條件具體為：

協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件具體為：

為在時段t協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域a中邊界節(jié)點m的相角；為在時段t協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域b中邊界節(jié)點m的相角；為在時段t協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域a中邊界節(jié)點n的相角；為在時段t協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域b中邊界節(jié)點n的相角。

區(qū)域預(yù)測場景模型為：

目標(biāo)函數(shù)：

約束條件：

B_aP_a+D_aθ_a≤E_a；1≤a≤N (21)

為第k次分布式優(yōu)化迭代協(xié)調(diào)中心下發(fā)到區(qū)域a的邊界節(jié)點m在各時段的相角矩陣；是第k次分布式優(yōu)化迭代協(xié)調(diào)中心下發(fā)到區(qū)域a的邊界節(jié)點n在各時段的相角矩陣；均為第k次分布式優(yōu)化迭代對應(yīng)于協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件在各時段的拉格朗日乘子，均為第k次分布式優(yōu)化迭代對應(yīng)于協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件在各時段的二次罰函數(shù)乘子；為區(qū)域a與誤差場景聚合組x對應(yīng)的中間變量，共X^a個；e為列矩陣，列矩陣的元均為1的；F_a為最優(yōu)切割系數(shù)矩陣；M_a和N_a均為最優(yōu)切割系數(shù)矩陣；P_a^T為區(qū)域a在預(yù)測場景下各常規(guī)機(jī)組在各時段的出力矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣；為區(qū)域a在預(yù)測場景下各節(jié)點在各時段的相角矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣。

區(qū)域誤差場景模型為：

目標(biāo)函數(shù)：

約束條件：

B_a,sP_a,s+D_a,sθ_a,s≤E_a,s+G_a,sP_a,l+H_a,sθ_a,l；1≤a≤N,1≤s≤S_a (24)

P_a,l為第l次隨機(jī)優(yōu)化迭代，根據(jù)區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到的區(qū)域a在預(yù)測場景下各常規(guī)機(jī)組在各時段的出力矩陣；θ_a,l為第l次隨機(jī)優(yōu)化迭代，根據(jù)區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到的區(qū)域a在預(yù)測場景下各節(jié)點在各時段的相角矩陣。

區(qū)域間協(xié)調(diào)模型為：

目標(biāo)函數(shù)為：

約束條件為：

為第k次分布式優(yōu)化迭代，根據(jù)區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到、并上傳到協(xié)調(diào)中心的區(qū)域a的邊界節(jié)點m在各時段的相角矩陣；為第k次分布式優(yōu)化迭代，根據(jù)區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到、并上傳到協(xié)調(diào)中心的區(qū)域a的邊界節(jié)點n在各時段的相角矩陣。

請繼續(xù)參閱圖2，在本發(fā)明實施例中，步驟S400可以包括：

步驟S410、設(shè)定電力系統(tǒng)中參數(shù)的初始值，初始值包括協(xié)調(diào)中心中分別與各區(qū)域?qū)?yīng)的初始分布式優(yōu)化結(jié)果。具體地，可以設(shè)置分布式優(yōu)化迭代次數(shù)k＝1，設(shè)置參數(shù)即，第1次分布式優(yōu)化迭代對應(yīng)于協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件在各時段的拉格朗日乘子均為100，第1次分布式優(yōu)化迭代對應(yīng)于協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件在各時段的二次罰函數(shù)乘子也均為100，在時段t，第1次分布式優(yōu)化迭代在時段t區(qū)域a在預(yù)測場景下邊界節(jié)點m的相角，第1次分布式優(yōu)化迭代在時段t區(qū)域a在預(yù)測場景下邊界節(jié)點n的相角為0。

步驟S420、根據(jù)各區(qū)域的區(qū)域預(yù)測場景模型，計算各區(qū)域的初始經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果，并利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化，使各區(qū)域的初始經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果均滿足第一收斂判據(jù)，其中，第一收斂判據(jù)為：

ε為收斂精度，ε＝10^-3；為第k次分布式優(yōu)化迭代，在時段t協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域a中邊界節(jié)點m的相角；為第k次分布式優(yōu)化迭代，在時段t區(qū)域a在預(yù)測場景下邊界節(jié)點m的相角；為第k次分布式優(yōu)化迭代，在時段t協(xié)調(diào)中心對應(yīng)于區(qū)域b中邊界節(jié)點m的相角；為第k次分布式優(yōu)化迭代，在時段t區(qū)域a處于預(yù)測場景下區(qū)域b中邊界節(jié)點m的相角。

根據(jù)各區(qū)域的區(qū)域預(yù)測場景模型，計算各區(qū)域的初始經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果，并利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化，可以為后續(xù)的計算提供一個較好的拉格朗日乘子初值，便于后續(xù)的計算，并減少計算時間。

步驟S430、根據(jù)各區(qū)域的區(qū)域預(yù)測場景模型，計算各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。即根據(jù)步驟S420中獲得的拉格朗日乘子初值、區(qū)域預(yù)測場景模型，計算各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。

步驟S440、根據(jù)各區(qū)域的區(qū)域誤差場景模型，計算各區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化結(jié)果。即利用步驟S430中計算得到的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果、區(qū)域誤差場景模型，計算各區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化結(jié)果。

步驟S450、判斷各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與各區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化結(jié)果是否均滿足第二收斂判據(jù)；當(dāng)滿足時，將各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果中邊界節(jié)點的參數(shù)上傳至協(xié)調(diào)中心，執(zhí)行步驟S460；當(dāng)不滿足時，建立最優(yōu)切割模型，

并利用最優(yōu)切割模型和各區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化結(jié)果計算各區(qū)域的最優(yōu)切割值，將各區(qū)域的最優(yōu)切割值對應(yīng)并入?yún)^(qū)域預(yù)測場景模型的約束條件，執(zhí)行步驟S430。

其中，第二收斂判據(jù)為：

其中，

f_a,l為第l次隨機(jī)優(yōu)化迭代，區(qū)域a的預(yù)測場景總費用；為第l次隨機(jī)優(yōu)化迭代，區(qū)域a中邊界節(jié)點m在各時段的相角矩陣；為第l次隨機(jī)優(yōu)化迭代，區(qū)域a中邊界節(jié)點n在各時段的相角矩陣。

最優(yōu)切割模型為：

π_a,s,l為第l次隨機(jī)優(yōu)化迭代，區(qū)域誤差場景模型的約束條件在各時段的對偶變量矩陣；X^a為將區(qū)域a的誤差場景的個數(shù)S_a平均聚合后形成的誤差場景聚合組的個數(shù)，每個誤差場景聚合組包括S_a/X^a個誤差場景。

步驟S430至步驟S450實際為利用區(qū)域的區(qū)域誤差場景模型對由該區(qū)域的區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到的該區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果進(jìn)行隨機(jī)優(yōu)化，當(dāng)各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與各區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化結(jié)果均滿足第二收斂判據(jù)時，表明各區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化均收斂，則完成隨機(jī)優(yōu)化；當(dāng)各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與各區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化結(jié)果中，其中至少有一個區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與該區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化結(jié)果不滿足第二收斂判據(jù)時，則表明該區(qū)域的隨機(jī)優(yōu)化收斂，此時則需要繼續(xù)利用該區(qū)域的區(qū)域誤差場景模型對由該區(qū)域的區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到的該區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果進(jìn)行隨機(jī)優(yōu)化，即進(jìn)行下一次隨機(jī)優(yōu)化。如此，通過多次隨機(jī)優(yōu)化，得到最優(yōu)的各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。

在上述實施例中，最優(yōu)切割模型采用將S_a個誤差場景平均聚合后形成的X^a個誤差場景聚合組構(gòu)造，在實際應(yīng)用中，最優(yōu)切割模型也可以直接采用S_a個誤差場景直接進(jìn)行構(gòu)造，具體地，最優(yōu)切割模型可以為：

其中，為區(qū)域a與誤差場景s對應(yīng)的中間變量，共S_a個。

此時，區(qū)域預(yù)測場景模型可以為：

目標(biāo)函數(shù)：

約束條件：

B_aP_a+D_aθ_a≤E_a；1≤a≤N (21)

步驟S460、根據(jù)區(qū)域間協(xié)調(diào)模型，計算分別對應(yīng)于各區(qū)域的分布式優(yōu)化結(jié)果。完成利用區(qū)域的區(qū)域誤差場景模型對由該區(qū)域的區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到的該區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果進(jìn)行隨機(jī)優(yōu)化后，則協(xié)調(diào)中心根據(jù)各區(qū)域上傳的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果中邊界節(jié)點的參數(shù)，并根據(jù)區(qū)域間協(xié)調(diào)模型，計算得到分布式優(yōu)化結(jié)果。

步驟S470、判斷各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與分別對應(yīng)于各區(qū)域的分布式優(yōu)化結(jié)果是否均滿足第一收斂判據(jù)；當(dāng)滿足時，將各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果作為電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果，執(zhí)行步驟S480；當(dāng)不滿足時，建立參數(shù)更新模型，利用參數(shù)更新模型，計算更新后的參數(shù)，執(zhí)行步驟S430。其中，參數(shù)更新模型為：

均為第k-1次分布式優(yōu)化迭代對應(yīng)于協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件在各時段的拉格朗日乘子；均為第k-1次分布式優(yōu)化迭代對應(yīng)于協(xié)調(diào)中心與區(qū)域之間的耦合約束條件在各時段的二次罰函數(shù)乘子；α為調(diào)節(jié)步長參數(shù)，1≤α≤3，例如，α＝1.05。

步驟S460和步驟S470實際上是協(xié)調(diào)中心利用區(qū)域間協(xié)調(diào)模型對各區(qū)域的邊界節(jié)點進(jìn)行分布式優(yōu)化，以計算得到最優(yōu)的區(qū)域預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果；當(dāng)各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與分別對應(yīng)于各區(qū)域的分布式優(yōu)化結(jié)果均滿足第一收斂判據(jù)時，此時，協(xié)調(diào)中心對各區(qū)域的邊界節(jié)點的分布式優(yōu)化收斂，則各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果共同構(gòu)成電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果；當(dāng)各區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與分別對應(yīng)于各區(qū)域的分布式優(yōu)化結(jié)果中，其中至少一個區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果與對應(yīng)于該區(qū)域的分布式優(yōu)化結(jié)果不滿足第一收斂判據(jù)時，則表明協(xié)調(diào)中心對各區(qū)域的邊界節(jié)點的分布式優(yōu)化不收斂，則需要進(jìn)行下一次分布式優(yōu)化，進(jìn)行下一次分布式優(yōu)化時，由于參數(shù)根據(jù)參數(shù)更新模型進(jìn)行了更新，則需要重新利用區(qū)域的區(qū)域誤差場景模型對由該區(qū)域的區(qū)域預(yù)測場景模型計算得到的該區(qū)域的預(yù)測經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果進(jìn)行隨機(jī)優(yōu)化。

步驟S480、輸出電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度結(jié)果。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。