一种电网精确箱型经济运行域的加速求解方法

本发明涉及电网智能调度，尤其涉及一种电网精确箱型经济运行域的加速求解方法。

背景技术：

1、近年来，为构建一个清洁、低碳、可持续的未来能源系统，世界各国积极提高可再生能源发电比例。然而，与传统发电机控制和负荷预测不同，新能源的发电出力具有强易变性，且难以精准预测。为适应未来含高比例新能源电网的特性变化和调度技术新需求，学者们提出一种新的稳态自适应巡航技术。主要思想包括：在离线阶段，预测并生成电网运行不确定性集合（新能源、负荷等），然后基于不确定性集合滚动生成给定调度周期内的电网最优调度计划集合，即电网经济运行域；在在线阶段，从经济运行域内高速智能匹配当前运行场景下的最优调度计划，并基于源荷协同控制实现电网的稳态智能调度。

2、生成电网经济运行域是实现电网稳态自适应巡航的关键技术，目前已有关于凸包经济运行域和箱型经济运行域的研究。凸包经济运行域更精确，但随着电网可调度元件数量的增加，凸包经济运行域需要确定的顶点数量会急剧增加，需要消耗大量计算资源，且可视化方面需依赖降维技术。箱型经济运行域更易计算和可视化，但现有的箱型经济运行域主要是基于鲁棒优化来计算，当电网面临较强不确定性时，难以覆盖所有最优调度计划，从而具有一定的保守性。

技术实现思路

1、为解决基于鲁棒优化得到的箱型经济运行域存在的保守性问题，本申请的目的是提供一种电网精确箱型经济运行域的加速求解方法。

2、根据本申请实施例的第一方面，提供一种电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，包括：

3、基于大m法将求解电网精确箱型经济运行域的双层优化问题转化为含大m的第一单层优化问题；

4、在电网不确定集内随机生成若干随机场景，分别对所有随机场景对应的第一单层优化问题中的每个大m缩减为，得到第二单层优化问题；

5、求解第二单层优化问题，构建电网精确箱型经济运行域。

6、根据本申请实施例的第二方面，提供一种电网精确箱型经济运行域的加速求解系统，用于实现上述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，所述系统包括：

7、第一单层优化问题构建模块，基于大m法将求解电网精确箱型经济运行域的双层优化问题转化为含大m的第一单层优化问题；

8、第二单层优化问题构建模块，用于在电网不确定集内随机生成若干随机场景，分别对所有随机场景对应的第一单层优化问题中的每个大m缩减为，得到第二单层优化问题；

9、电网精确箱型经济运行域获取模块，通过求解第二单层优化问题得到电网精确箱型经济运行域。

10、根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器与所述处理器耦接；其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现上述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法。

11、根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法。

12、本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

13、由上述实施例可知，本申请提供了一种电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，本发明方法对传统的大m法进行改进，对电网优化调度模型重新建模，将求解电网精确箱型经济运行域的双层优化问题转化为含大m的第一单层优化问题，并将大m缩减为，得到第二单层优化问题，并对其进行求解，得到电网精确箱型经济运行域。本发明能够解决现有基于鲁棒优化算法存在的保守性问题，提高了求解效率。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，基于大m法将求解电网精确箱型经济运行域的双层优化问题转化为含大m的第一单层优化问题包括：

3.根据权利要求2所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，将双层优化问题转化为含kkt条件的单层优化问题，其中，含kkt条件的单层优化问题的表达式如下：

4.根据权利要求1所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，在电网不确定集内随机生成若干随机场景，分别对所有随机场景对应的第一单层优化问题中的每个大m缩减为包括：

5.根据权利要求3所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，得到第二单层优化问题包括：

6.根据权利要求4所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，在电网不确定集内随机生成若干随机场景包括以下一种或多种组合：在风电出力不确定集内随机生成个风电出力场景、在光伏出力不确定集内随机生成个光伏出力场景。

7.根据权利要求1所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，求解第二单层优化问题，构建电网精确箱型经济运行域包括：

8.一种电网精确箱型经济运行域的加速求解系统，用于实现上述权利要求1-7任一项所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，其特征在于，所述系统包括：

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器与所述处理器耦接；其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现上述权利要求1-7任一项所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的电网精确箱型经济运行域的加速求解方法。

技术总结
本发明公开了一种电网精确箱型经济运行域的加速求解方法，包括：基于大M法将求解电网精确箱型经济运行域的双层优化问题转化为含大M的第一单层优化问题；在电网不确定集内随机生成若干随机场景，分别对所有随机场景对应的第一单层优化问题中的每个大M缩减为，得到第二单层优化问题；求解第二单层优化问题，构建电网精确箱型经济运行域。本发明方法有助于提高电网经济运行域的求解效率，节约计算资源。

技术研发人员：徐华廷,郭创新,冯华,章姝俊
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11