[发明专利]两阶段分布式电力系统机组投入配置方法及系统

摘要

一种两阶段分布式电力系统机组投入配置方法及系统：构建和重构机组组合模型；获得协同交替方向乘子法迭代式；更新本次迭代的原始变量z、y、x与对偶变量vz、vy；求解本次迭代下耦合变量约束违反度均值ε；判断ε是否满足条件1，若满足则基于原始变量x固定机组组合问题模型中0‑1整数变量，否则返回求解原始变量z；求解固定0‑1整数变量的机组组合问题模型，并判断是否有解，有解则记录该解与目标函数值，否则返回求解原始变量z；判断ε是否满足条件2，若满足则配置各机组，否则判断迭代次数是否超过预设最大值，若超出则配置各机组，否则返回求解原始变量z。本发明可实现大规模机组组合快速计算，能在有效时间内得到高质量机组发电配置方案。

主权项

1.一种两阶段分布式电力系统机组投入配置方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，收集电力系统机组组合基础数据并设置算法参数，并根据收集的数据构建基于二类状态变量的电力系统机组组合模型，机组组合基础数据包括：发电机组的运行特性数据、负荷预测数据以及各时段的旋转备用数据；步骤二，根据步骤一构建的二类状态变量电力系统机组组合模型，并基于机组组合问题物理特性，对机组组合的约束条件进行分类，获得第一类约束集、第二类约束集和第三类约束集，并对机组组合模型进行重构；所述第一类约束集包括状态与启动变量0‑1约束、启动费用非负约束、机组启动费用、出力上/下限，爬坡速率上/下限、最小启停时间、机组状态约束和初始状态约束，所述第二类约束集包括机组组合系统的旋转备用约束，所述第三类约束集包括机组组合系统的功率平衡约束；步骤三，按照步骤二整理后的机组组合模型，基于协同交替方向乘子法，获得方法算法迭代式，迭代式包括：x‑更新步迭代式、z‑更新步迭代式，y‑更新步迭代式和v_z‑更新步迭代式与v_y‑更新步迭代式，迭代变量包括：原始变量x、原始变量z，原始变量y和对偶变量v_z与v_y；协同交替方向乘子法迭代式为：上式中，k+1为本次迭代的次数，ρ为迭代的罚参数，x^k+1为本次迭代下的原始变量x，z^k+1为本次迭代下的原始变量z，y^k+1为本次迭代下的原始变量y，为本次迭代下的对偶变量v_z，为本次迭代下的对偶变量v_y；步骤四，基于0‑1整数变量特性，重构简化z‑更新步迭代式子问题，求解出本次迭代下电力系统机组组合模型中原始变量z^k+1，更新本次迭代的原始变量z；步骤五，松弛原始变量y中0‑1整数变量，对y‑更新步迭代式子问题利用拉格朗日对偶理论显示表达出本次迭代下所述机组组合模型中原始变量y^k+1；步骤六，基于各发电机组解耦原始变量x更新步，分布式求解出本次迭代下所述电力系统机组组合中原始变量x^k+1，包括：结合第一类约束集按照机组解耦，对解耦后的混合整数二次规划问题按照各机组分布式计算；步骤七，根据步骤四、五、六中更新的本次迭代的原始变量x^k+1、原始变量z^k+1和原始变量y^k+1，并结合公式：更新本次迭代的对偶变量v_z与v_y；步骤八，根据当前机组组合的原始变量x^k+1，原始变量z^k+1和原始变量y^k+1，计算本次迭代下机组组合模型当前的耦合变量约束违反度均值，计算表达如下：上式中，N为机组数量，ε为耦合变量约束违反度均值，表示原始变量x^k+1中的u的值，表示原始变量x^k+1中的u与的值；步骤九，判断机组组合模型当前耦合变量约束违反度均值是否满足如下条件1：ε＜ε^feasible；其中，ε^feasible为可行参数；若满足，则基于原始变量x^k+1中整数变量值固定所述机组组合问题模型中0‑1整数变量，若不满足，则返回执行步骤四；步骤十，基于CPLEX求解器求解固定0‑1变量后所述机组组合问题模型，并判断CPLEX求解器是否有解，若CPLEX解存在，则记录CPLEX解与所述机组组合问题模型的目标函数值，若CPLEX解不存在，则返回执行步骤四；步骤十一，判断耦合变量约束违反度均值是否满足如下条件2：ε＜ηε^feasible上式中，η为范围在0～1之间的收敛系数；若满足，配置各机组，若不满足，则判断迭代次数是否超过最大值，若超过，配置各机组，否则返回执行步骤四。