[发明专利]一种考虑可再生能源和负荷不确定性的配电网灾后抢修运行策略优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑可再生能源和负荷不确定性的配电网灾后抢修运行策略优化方法，首先构建考虑可再生能源和负荷不确定的两阶段配电网灾后抢修运行决策鲁棒优化模型，并基于列和约束生成方法将优化模型进行分解，将双层结构问题转化为单层问题，并求解得到优化后的配网抢修运行鲁棒方案。基于本发明得到的配网抢修运行方案能考虑可再生能源和负荷不确定性的最坏情况，可以保证配网灾后恢复过程的有效性和安全性，可以加快配电网抢修恢复进程，减少负荷损失，具有一定的理论价值和工程价值。

技术领域

本发明属于电网技术领域，特别涉及一种考虑可再生能源和负荷不确定性的配电网灾后抢修运行策略优化方法。

背景技术

配电网作为电力系统的末端负责将电能输送给用户，但由于其暴露在户外，易受极端灾害影响导致故障。为了减少停电损失，需要制定合理的抢修策略，实现配网负荷快速恢复。在配网灾后恢复过程中，除了派遣施工队修复电网故障，也可以通过利用分布式电源和移动电源提供功率支持，以减少负荷损失。因此，考虑分布式电源和移动电源参与的配电网灾后抢修运行策略有助于提高配网恢复的效率、最大化停电负荷失电量。

由于配网恢复过程中可再生能源出力和负荷波动存在不确定性，可能会给配网负荷恢复带来一系列安全问题。由此，有必要研究考虑可再生能源和负荷不确定性的配电网灾后抢修运行策略。处理可再生能源和负荷不确定性的可以采用场景概率法，但概率分布函数难以获取，通过采样方法模拟出的概率密度函数也难以保证准确性，同时为了保证不确定性处理精度，需要生成大量可能的场景，也增加了计算负担。鲁棒优化是也一种常用的求解不确定性方法，与场景概率法相比，只需要不确定性量的有界区间，且计算规模较小，优化结果更为保守。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于在配电网灾后恢复过程中，提供一种考虑可再生能源和负荷不确定性的配电网灾后抢修运行策略优化方法。

实现本发明目的的具体技术方案为：

一种考虑可再生能源和负荷不确定性的配电网灾后抢修运行策略优化方法，包括以下步骤：

步骤1、构建考虑可再生能源和负荷不确定的两阶段配电网灾后抢修运行决策鲁棒优化模型；

步骤2、对步骤1中的优化模型进行处理，基于列和约束生成方法将其分解为求解抢修运行策略的主问题和求解最差恢复不确定性场景的子问题；

步骤3、采用强对偶定理将步骤2中子问题的双层结构问题转换为单层问题；

步骤4、将两阶段鲁棒优化模型的主问题和子问题相互迭代，利用CPLEX求解，得到优化后的配网抢修运行鲁棒方案。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)本发明的技术方案充分考虑了分布式电源和移动电源协调配合问题，基于此进行配电网抢修策略的优化，可以加快配电网抢修恢复进程，减少负荷损失；

(2)本发明的技术方案无需已知可再生能源和负荷波动的不确定性分布，只需确定不确定区间，即可确定最优抢修策略，方法鲁棒性强，利用本发明得到的配网抢修运行方案能够抵抗可再生能源和负荷波动的不确定区间内的所有波动；

(3)本发明的技术方案构建了配网灾后抢修运行决策两阶段鲁棒优化模型，考虑分布式电源出力和负荷需求的双重不确定性，利用列和约束生成方法进行求解，保证配网灾后恢复过程的有效性和安全性，具有一定的理论价值和工程价值。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法步骤流程图。

图2为本发明的CCG算法迭代求解流程图。

图3为本发明的实施例中的IEEE 33节点示意图。