【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统，尤其涉及一种安全约束机组组合优化求解方法及装置。
技术介绍
1、安全约束机组组合是电力系统的安全调度运行，市场高效出清，合理规划等相关问题的数学基础。机组组合本质上是一个组合优化问题，是电力市场现货市场出清以及电力系统调度所使用的重要工具。随着新能源的占比不断提高以及互联大电网规模的扩大，电力系统将迎来时间与空间上的决策空间的扩张，机组组合问题的约束数量与约束耦合程度随之极大地增长，从而为机组组合问题的求解带来巨大的挑战，亟需研究模型降维与约束削减方法。
2、现有机组组合模型简化方法的研究仍有不足，部分模型简化方法只适用于火电机组为主的电网，且冗余约束辨识方法趋向于同质化，缺少新的从数学和物理视角出发削减线路安全约束的研究。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出一种安全约束机组组合优化求解方法，包括以下步骤：
3、基于源功率转移分布因子矩阵获取线路安全约束空间，通过计算夹角余弦值矩阵度量所述线路安全约束空间内线路安全约束的相似程度；
4、根据所述线路安全约束的相似程度与线路相似阈值获取线路安全约束相似度矩阵，并通过整数规划模型作用于所述相似度矩阵以决策具体的线路聚合方式，得到聚合线路安全约束集合；
5、获取电力系统经济运行基础数据，根据所述聚合线路安全约束集合构建适用于线路安全约束聚合的安全约束机组组合模型；
7、可选的，所述基于源功率转移分布因子矩阵获取线路安全约束空间，包括：
8、根据节点有功功率与电压相角之间的关系方程，计算得到功率转移分布因子矩阵；
9、根据所述功率转移分布因子矩阵，结合实际电网中电源所在的节点，得到所述源功率分布转移因子矩阵；
10、将所述源功率分布转移因子矩阵中的每一个行向量作为欧氏空间里的一个点，建立线路安全约束空间；
11、其中，所述线路安全约束空间共有ng维，ng为网络中的所有电源数量。
12、可选的，所述通过计算夹角余弦值矩阵度量所述线路安全约束空间内线路安全约束的相似程度，包括：
13、在所述线路安全约束空间内，基于欧氏距离与二范数计算所有线路安全约束向量的夹角余弦值矩阵；
14、其中，根据预设符号指示矩阵判断不同的线路安全约束向量是否同向。
15、可选的，所述根据所述线路安全约束的相似程度与线路相似阈值获取线路安全约束相似度矩阵，包括：
16、根据所述线路相似阈值与两个线路安全约束向量的夹角余弦值的绝对值的差值，设置所述线路安全约束相似度矩阵，公式化为：
17、
18、其中，l和为不同的两个线路安全约束向量，为两个线路安全约束向量l和的夹角余弦值，为两个线路安全约束向量l和的线路安全约束相似度矩阵，αt为设定的线路相似阈值，nl为线路数量。
19、可选的，所述通过整数规划模型作用于所述相似度矩阵以决策具体的线路聚合方式，得到聚合线路安全约束集合，包括：
20、通过目标函数确定最大化参加聚合的线路安全约束数量，其中，所述目标函数的表达式为：
21、
22、式中，vl为线路安全约束向量l是否参加线路聚合的指示变量，vl为1代表线路安全约束向量l作为主聚合线路参加线路聚合；
23、对相似线路进行约束，若一条线路被作为主聚合线路，则所有与之相似的线路都参与本次聚合而被聚合为一条线路，约束方程如下所示：
24、
25、其中，为线路安全约束向量是否参加线路聚合的指示变量；
26、对上述目标函数与约束方程进行求解，得到参与线路聚合的主聚合线路集；
27、对于所述主聚合线路集中的主聚合线路，获取对应匹配的聚合线路集；
28、根据所述主聚合线路集和所述聚合线路集，生成聚合线路安全约束集合。
29、可选的，所述电力系统经济运行基础数据，包括：
30、机组出力上下限、机组增减爬坡速率上限、机组最小连续开停机时间、机组运行成本函数、机组启停成本函数、潮流转移分布因子、线路传输容量、系统正负备用率。
31、可选的，所述根据所述聚合线路安全约束集合构建适用于线路安全约束聚合的安全约束机组组合模型，包括：
32、确定适用于线路安全约束聚合的安全约束机组组合目标函数，表达式如下：
33、
34、其中，安全约束机组组合目标函数用于表示最小化各变尺度时段的总运行成本和启停成本，pi，t、ui，t分别为发电机组i在时段t的出力变量与启停0-1变量，ui，t取值为0时表示停机，1表示开机，为机组i的启停成本函数，ui，0定义为发电机组i的初始启停状态；
35、基于所述安全约束机组组合目标函数，构建基于线路聚合约束的安全约束机组组合约束条件，其中，所述约束条件包括系统功率平衡约束、系统正负备用约束、系统正负爬坡备用约束、发电机组正负爬坡约束、发电机组最小连续开停机时间约束、聚合后的线路安全约束、未参与聚合的线路安全约束；
36、集成所述安全约束机组组合约束条件，建立所述安全约束机组组合模型。
37、为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种安全约束机组组合优化求解装置，包括：
38、相似度度量模块，用于基于源功率转移分布因子矩阵获取线路安全约束空间，通过计算夹角余弦值矩阵度量所述线路安全约束空间内线路安全约束的相似程度；
39、安全约束集合获取模块，用于结合所述线路安全约束的相似程度与线路相似阈值获取线路安全约束相似度矩阵，并通过整数规划模型作用于所述相似度矩阵以决策具体的线路聚合方式，得到聚合线路安全约束集合；
40、组合模型构建模块，用于获取电力系统经济运行基础数据，根据所述聚合线路安全约束集合构建适用于线路安全约束聚合的安全约束机组组合模型；
41、求解模块，用于采用混合整数线性规划求解器对所述安全约束机组组合模型进行求解，得到线路安全约束聚合机组组合结果。
42、可选的，所述相似度度量模块，进一步用于：
43、根据节点有功功率与电压相角之间的关系方程，计算得到功率转移分布因子矩阵；
44、根据所述功率转移分布因子矩阵，结合实际电网中电源所在的节点，得到所述源功率分布转移因子矩阵；
45、将所述源功率分布转移因子矩阵中的每一个行向量作为欧氏空间里的一个点，建立线路安全约束空间；
46、其中，所述线路安全约束空间共有ng维，ng为网络中的所有电源数量。
47、可选的，所述相似度度量模块，进一步用于：
48、在所述线路安全约束空间内，基于欧氏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种安全约束机组组合优化求解方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于源功率转移分布因子矩阵获取线路安全约束空间，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过计算夹角余弦值矩阵度量所述线路安全约束空间内线路安全约束的相似程度，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述线路安全约束的相似程度与线路相似阈值获取线路安全约束相似度矩阵，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过整数规划模型作用于所述相似度矩阵以决策具体的线路聚合方式，得到聚合线路安全约束集合，包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述电力系统经济运行基础数据，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述聚合线路安全约束集合构建适用于线路安全约束聚合的安全约束机组组合模型，包括：
8.一种安全约束机组组合优化求解装置，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述相似度度量模块，进
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述相似度度量模块，进一步用于：
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述安全约束集合获取模块，进一步用于：
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述安全约束集合获取模块，进一步用于：
13.根据权利要求8-12任一项所述的装置，其特征在于，所述电力系统经济运行基础数据，包括：
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述组合模型构建模块，进一步用于：
15.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
17.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种安全约束机组组合优化求解方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于源功率转移分布因子矩阵获取线路安全约束空间，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过计算夹角余弦值矩阵度量所述线路安全约束空间内线路安全约束的相似程度，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述线路安全约束的相似程度与线路相似阈值获取线路安全约束相似度矩阵，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过整数规划模型作用于所述相似度矩阵以决策具体的线路聚合方式，得到聚合线路安全约束集合，包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述电力系统经济运行基础数据，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述聚合线路安全约束集合构建适用于线路安全约束聚合的安全约束机组组合模型，包括：
8.一种安全约束机组组合优化求解装置，其特征在于，包括：
9.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦宏，钟海旺，颜心斐，康重庆，夏清，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。