基于改进约束序优化的不确定性机组组合问题求解方法技术

基于改进约束序优化的不确定性机组组合问题求解方法，构造了一个识别常开常停机组的二次优化模型，该模型假设系统中的机组全部开启，然后考虑和发电机出力有关的主要约束，以运行费用最小为优化目标；根据模型求解的结果，对于所有t＝1,2,3,…,T，如果PGit都满足PGit>PGimin，则第i号机组为常开机组；如果PGit都满足PGit

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统及自动化研究领域，尤其是涉及一种基于改进约束序优化的带安全约束的不确定性机组组合问题求解方法。
技术介绍
在风电大规模接入背景下，计及风电出力不确定性的考虑网络安全约束的机组组合(SecurityConstraintsUnitCommitment，SCUC)是制定电力系统日前发电计划的主要依据。SCUC在数学上是一个带约束、非线性的大规模混合整数规划问题，在求解上是一个典型的NP(Non-DeterministicPolynomial，NP)难问题。随着电网规模的不断扩大以及间歇性的可再生能源的大规模接入，使得SCUC问题的求解难度日益增加，因此，如何有效快速的求解考虑风电出力不确定性的SCUC问题日益成为人们研究的热点。对于不确定性SCUC模型的求解，目前的主流方法是以Benders分解为基础的，即：首先利用Benders分解法，把SCUC模型解耦为机组组合和网络安全约束校核两个子问题，然后再利用拉格朗日松弛法、动态规划法、分支定界法及各种智能优化算法对每个子问题进行求解。然而，由于Benders分解法的主要优势在于求解具有复杂约束的确定性优化问题，而在相应的不确定性优化问题求解方面优势并不明显。近年来，作为解决复杂优化问题的有效方法之一，序优化理论日益引起人们的关注。已有研究将序优化引入不确定性SCUC问题求解领域，从工程实际出发，放弃求其最优解，转而寻求SCUC问题的足够好解，成功将求解效率在传统Benders分解方法的基础上提升了近30倍，从而证明了序优化理论在不确定性SCUC求解领域的显著优势。从现有研究来看，虽然序优化被证明是一种可以快速求解不确定性SCUC问题的有效方法，但由于传统序优化理论仅从解空间入手，通过构建粗糙模型降低模型可行域规模，而忽视了对于模型本身冗余信息的剔除和甄别，因此，在求解效率方面，序优化算法仍有较大的改进和提升空间，因此亟需研究一种改进约束序优化的带安全约束的不确定性机组组合问题求解方法。
技术实现思路
为快速有效的求解含风电的SCUC问题，本专利技术提出了一种基于改进约束序优化的带安全约束的不确定性机组组合问题求解方法。首先在粗糙模型中融入离散变量识别策略，并构造基于约束条件的序优化粗糙模型；然后在精确模型中引入非有效安全约束削减策略，并构造针对连续变量的序优化精确模型。相比于传统针对SCUC模型的约束序优化方法，本专利技术提出的改进策略有效提升了序优化算法的紧凑性，降低了计算冗余度，因而具有更高的求解效率。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于改进约束序优化的带安全约束的不确定性机组组合问题求解方法，构造了一个识别常开常停机组的二次优化模型，该模型假设系统中的机组全部开启，然后考虑和发电机出力有关的主要约束，以运行费用最小为优化目标，其数学模型为：根据模型求解的结果，对于所有t＝1,2,3,…,T，如果PGit都满足PGit>PGimin，则第i号机组为常开机组；如果PGit都满足PGit<δPGimin，则第i号机组为常停机组，其中δ为识别参数，在此取0.05；该模型即一开始给所有机组开机的机会，然后以运行成本为目标进行优化计算，如果发电机组出力在整个调度周期内都处于比极低的水平，表明机组在当前负荷水平下，无法通过竞争获得发电份额，因而可以认为是常停机组。相反，如果在整个调度周期内，机组出力都高于其最小技术出力，则可以认为在竞争中该机组始终可以获得较大发电权，因而可认为是常开机组。一种基于改进约束序优化的带安全约束的不确定性机组组合问题求解方法，包括以下步骤：步骤1：将非有效安全约束定义为：若某条约束去掉后，该模型中的可行域与去掉前的相同，则该约束为非有效约束。根据定义，进一步提出非有效安全约束的辨识的充分必要条件为：非有效约束与可行域不存在交集或者交集仅为单纯形体的一个顶点。根据上述充要条件，构造剔除安全约束条件A{j本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进约束序优化的带安全约束的不确定性机组组合问题求解方法，其特征在于：构造了一个识别常开常停机组的二次优化模型，该模型假设系统中的机组全部开启，然后考虑和发电机出力有关的主要约束，以运行费用最小为优化目标，其数学模型为：根据模型求解的结果，对于所有t＝1,2,3,…,T，如果PGit都满足PGit>PGimin，则第i号机组为常开机组；如果PGit都满足PGit<δPGimin，则第i号机组为常停机组，其中δ为识别参数，在此取0.05；该模型即一开始给所有机组开机的机会，然后以运行成本为目标进行优化计算，如果发电机组出力在整个调度周期内都处于比极低的水平，表明机组在当前负荷水平下，无法通过竞争获得发电份额，因而可以认为是常停机组，相反，如果在整个调度周期内，机组出力都高于其最小技术出力，则可以认为在竞争中该机组始终可以获得较大发电权，因而可认为是常开机组。

【技术特征摘要】
1.一种基于改进约束序优化的带安全约束的不确定性机组组合问题求解方法，其特征在于：构造了一个识别常开常停机组的二次优化模型，该模型假设系统中的机组全部开启，然后考虑和发电机出力有关的主要约束，以运行费用最小为优化目标，其数学模型为：根据模型求解的结果，对于所有t＝1,2,3,…,T，如果PGit都满足PGit>PGimin，则第i号机组为常开机组；如果PGit都满足PGit<δPGimin，则第i号机组为常停机组，其中δ为识别参数，在此取0.05；该模型即一开始给所有机组开机的机会，然后以运行成本为目标进行优化计算，如果发电机组出力在整个调度周期内都处于比极...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨楠，周峥，崔家展，李宏圣，王璇，黎索亚，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42