[发明专利]基于混合整数二阶锥规划的电-气耦合系统日前经济调度方法

权利要求书

1.基于混合整数二阶锥规划的电-气耦合系统日前经济调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)以全天能量和备用的总费用最小为目标函数，考虑电力系统的约束条件、天然气系统的约束条件以及电-气耦合与转换关系，建立电-气耦合系统日前经济调度的优化模型；所述天然气系统的约束条件包括输气管道的稳态气流方程；

所述电力系统的约束条件包括功率平衡方程、燃煤机组的输出功率约束、燃气机组的输出功率约束、燃煤机组的爬坡率约束、燃气机组的爬坡率约束、负荷备用的响应时间约束、事故备用的响应时间约束、负荷备用的系统最小容量要求、事故备用的系统最小容量要求及输电线路的传输功率约束；

所述天然气系统的约束条件还包括气网节点的气流平衡方程、气井的出气量约束、气网节点的气压约束、输气管道的传输流量限制、压缩机的耗气量约束、压缩机的压缩比约束以及压缩机的传输流量约束；

所述电-气耦合与转换关系包括燃气机组输出功率、负荷备用和事故备用与耗气量之间的关系，以及气网节点的实际天然气负荷与燃气机组等效负荷之间的关系；

所述电-气耦合系统日前经济调度的优化模型中，输气管道的稳态气流方程如下所示：

其中，c_p表示连接气网节点n′和n″的输气管道p的传输常数，Fl_p,t表示输气管道p在调度时段t的传输流量，sgn(n′,n″)_p,t为符号函数，表示输气管道p在调度时段t的传输方向，π_n′,t表示气网节点n′在调度时段t的气压值，π_n″,t表示气网节点n″在调度时段t的气压值；

2)对所述优化模型中的输气管道的稳态气流方程进行二阶锥松弛，得到电-气耦合系统日前经济调度的混合整数二阶锥规划模型；

所述电-气耦合系统日前经济调度的混合整数二阶锥规划模型中，输气管道的稳态气流方程表示为：

其中，c_p表示连接气网节点n′和n″的输气管道p的传输常数，u_p,t以及v_p,t表示对于输气管道p在调度时段t引入的两个连续变量，x_p,t为0-1变量，当x_p,t＝0时表示输气管道p在调度时段t的传输方向为从气网节点n′到气网节点n″，当x_p,t＝1时表示输气管道p在调度时段t的传输方向为从气网节点n″到气网节点n′，M为一任意大而非无穷大的正数，π_n′,t表示气网节点n′在调度时段t的气压值，π_n″,t表示气网节点n″在调度时段t的气压值，Fl_p,t表示输气管道p在调度时段t的传输流量；

3)求解所述混合整数二阶锥规划模型，得到电-气耦合系统日前经济调度的初始运行方案；

4)基于天然气系统稳态潮流计算方法，建立电-气耦合系统日前经济调度的校正模型；

5)通过求解所述校正模型，对所述初始运行方案中针对天然气系统的运行方案部分进行修正，得到电-气耦合系统日前经济调度的最优运行方案。

2.如权利要求1所述的基于混合整数二阶锥规划的电-气耦合系统日前经济调度方法，其特征在于：所述电力系统与天然气系统通过燃气机组进行耦合。

3.如权利要求1所述的基于混合整数二阶锥规划的电-气耦合系统日前经济调度方法，其特征在于：所述目标函数表示为：

其中，表示气井u在调度时段t的出气量，α_u,t表示气井u在调度时段t的购气费用，以及分别表示燃煤机组j在调度时段t的输出功率、负荷备用以及事故备用，以及分别表示燃煤机组j在调度时段t的电能量购买费用、负荷备用购买费用以及事故备用购买费用，T表示调度时间间隔，N_t、N_sp以及N_c分别表示调度时段的总个数、气井的总个数以及燃煤机组的总个数。