[发明专利]面向韧性提升的电力系统检修与运行协同决策方法

说明书

本发明面向韧性提升的电力系统检修与运行协同决策方法，它包括以下步骤：步骤1）、初始化，确认网络参数，检修需求，天气状况等信息，计算检修计划与机组组合的初始结果；步骤2）、场景生成，根据设备强迫停运率模型与协变量状态，使用递归采样法生成一个随机场景；步骤3）、动态场景更新循环，a、在最新的场景下，使用拉格朗日松弛技术对检修计划与机组组合的协同优化进行迭代求解，即最内层循环；b、由于发电机的FOR与机组开停状态有关，根据最新的协同优化结果，使用递归采样法更新发电机随机场景；在步骤a与b之间进行迭代循环，直到检修计划、机组组合与动态场景不再变化；本发明具有协变量考虑全面、步骤合理的优点。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种面向韧性提升的电力系统检修与运行协同决策方法。

背景技术

电力系统在运行中受到内部因素、外部因素的多方面影响，比如设备老化、运行状态、天气和环境等等，这些影响因素在本文中统称为协变量，协变量给电力系统引入更多的不确定性，协变量的恶化会导致设备强迫停运并增加系统运行成本，甚至引起大停电事故；近些年来，美加大停电、印度大停电等重大事故充分说明了在制定短期电力系统检修计划时，应与机组组合进行协同优化，并考虑协变量对系统状态的影响。

现有技术针对电力系统的检修停运计划，机组组合计划，以及两者的协同优化做了研究，这些文献将混合整数规划、拉格朗日松弛、Benders分解等优化方法被引入到模型中，并取得了较好的计算效果，但在大多数现有的模型中都忽略了设备的不确定性，在少量考虑设备可用率的文献中，通常假设元件处于相同的压力与健康状态，并具有统一的故障分布，事实上，这个假设并不现实，大电网地域分布广，设备的老化状态、运行状态、所处天气环境等各不相同，这些因素对检修计划与机组组合的直接影响很少被讨论。而对发电机来说，主要影响变量为老化状态、运行状态等内部协变量，而对于输电线路，主要影响变量为天气环境等外部协变量；因此，提供一种协变量考虑全面、步骤合理的面向韧性提升的电力系统检修与运行协同决策方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种协变量考虑全面、步骤合理的面向韧性提升的电力系统检修与运行协同决策方法。

本发明的目的是这样实现的：面向韧性提升的电力系统检修与运行协同决策方法，它包括以下步骤：

步骤1)、初始化

确认网络参数，检修需求，天气状况等信息，计算检修计划与机组组合的初始结果；

步骤2)、场景生成

根据设备强迫停运率模型与协变量状态，使用递归采样法生成一个随机场景；

步骤3)、动态场景更新循环

a、在最新的场景下，使用拉格朗日松弛技术对检修计划与机组组合的协同优化进行迭代求解，即最内层循环；

首先对检修计划与机组组合的协同优化建模，包括问题的目标函数与相应的约束，问题的优化目标是最小化系统总成本，包括发输电设备检修成本、系统运行成本和负荷损失成本；

(1)目标函数可以表示为：

式中，H_i，t与H_l，t分别为发电机i、输电线路l在小时t的检修成本；X_i，t与Y_l，t分别为发电机i、输电线路l在t小时的检修状态，离线检修为0，可用为1，SU_i，t与SD_i，t分别为发电机i在t小时的启动与停机成本，与LS_m，t是第m条线路在t小时的单位切负荷成本与切负荷量，F_i(P_i，t)为发电机i在t小时的发电成本，且