一种电力可用传输容量确定方法及装置

1.一种电力可用传输容量确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取n-1故障k的故障概率p k 以及电力系统正常运行状态下的可用传输容量ATC o ；根据ATC o 和p k ，建立n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型；求解所述二层规划模型，获取n-1故障k状态下可用传输容量的发布参考值；所述根据ATC o 和p k ，建立n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型，包括：以电力系统在n-1故障k状态下运行的风险值最大为目标，建立n-1故障k状态下可用传输容量的上层模型；以电力系统在n-1故障k状态下运行的可用传输容量为目标，建立n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型；所述以电力系统在n-1故障k状态下运行的风险值最大为目标，建立n-1故障k状态下可用传输容量的上层模型，包括：按下式建立n-1故障k状态下可用传输容量的上层模型：上式中，Risk为电力系统在n-1故障k状态下运行的风险值，p k 为n-1故障k的故障概率，ATC o 为电力系统正常运行状态下的可用传输容量，ATC k 为电力系统在n-1故障k状态下运行的可用传输容量；所述以电力系统在n-1故障k状态下运行的可用传输容量为目标，建立n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型及其约束条件，包括：按下式建立n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型：上式中，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值；其中，n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件包括：上述公式中， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力， P Di 为节点i的发电机有功出力下限值， 为节点i的发电机有功出力上限值，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值；所述求解所述二层规划模型，获取n-1故障k状态下可用传输容量的发布参考值，包括：确定n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型中n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的拉格朗日函数；确定所述拉格朗日函数的KKT条件；利用所述拉格朗日函数的KKT条件将n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型转化为单层规划模型；获取所述单层规划模型的最优解，即n-1故障k状态下可用传输容量的发布参考值；所述确定n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型中n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的拉格朗日函数，包括：令n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中：上述公式中， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， P Di 为节点i的发电机有功出力下限值， 为节点i的发电机有功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值；则n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的拉格朗日函数为：上式中，L k (P ijk ,λ,μ)为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的拉格朗日函数值，λ x 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第x个等式约束的拉格朗日乘子，h x 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第x个等式约束，μ y 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第y个不等式约束的拉格朗日乘子，g y 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第y个不等式约束，x＝1,2，y＝1,2,…,9。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按下式确定所述拉格朗日函数的KKT条件：上述公式中， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述拉格朗日函数的KKT条件将n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型转化为单层规划模型，公式为：上式中，Risk为电力系统在n-1故障k状态下运行的风险值，p k 为n-1故障k的故障概率，ATC o 为电力系统正常运行状态下的可用传输容量，ATC k 为电力系统在n-1故障k状态下运行的可用传输容量， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力， P Di 为节点i的发电机有功出力下限值， 为节点i的发电机有功出力上限值，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值。 4.一种电力可用传输容量确定装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取n-1故障k的故障概率p k 以及电力系统正常运行状态下的可用传输容量ATC o ；构建模块，用于根据ATC o 和p k ，建立n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型；解析模块，用于求解所述二层规划模型，获取n-1故障k状态下可用传输容量的发布参考值；所述构建模块，包括：第一构建单元，用于以电力系统在n-1故障k状态下运行的风险值最大为目标，建立n-1故障k状态下可用传输容量的上层模型；第二构建单元，用于以电力系统在n-1故障k状态下运行的可用传输容量为目标，建立n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型；所述第一构建单元中，按下式建立n-1故障k状态下可用传输容量的上层模型：上式中，Risk为电力系统在n-1故障k状态下运行的风险值，p k 为n-1故障k的故障概率，ATC o 为电力系统正常运行状态下的可用传输容量，ATC k 为电力系统在n-1故障k状态下运行的可用传输容量；所述第二构建单元中，按下式建立n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型：上式中，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值；其中，n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件包括：上述公式中， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值；所述解析模块，包括：第一确定单元，用于确定n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型中n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的拉格朗日函数；第二确定单元，用于确定所述拉格朗日函数的KKT条件；转化单元，用于利用所述拉格朗日函数的KKT条件将n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型转化为单层规划模型；获取单元，用于获取所述单层规划模型的最优解，即n-1故障k状态下可用传输容量的发布参考值；所述第一确定单元中，令n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中：上述公式中， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， P Di 为节点i的发电机有功出力下限值， 为节点i的发电机有功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值；则按下式确定n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的拉格朗日函数：上式中，L k (P ijk ,λ,μ)为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的拉格朗日函数值，λ x 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第x个等式约束的拉格朗日乘子，h x 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第x个等式约束，μ y 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第y个不等式约束的拉格朗日乘子，g y 为n-1故障k状态下可用传输容量的下层模型的约束条件中第y个不等式约束，x＝1,2，y＝1,2,…,9。 5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元中，按下式确定所述拉格朗日函数的KKT条件：上述公式中， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， P Di 为节点i的发电机有功出力下限值， 为节点i的发电机有功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值。 6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述转化单元中，利用所述拉格朗日函数的KKT条件将n-1故障k状态下可用传输容量的二层规划模型转化为单层规划模型，公式为：上式中，Risk为电力系统在n-1故障k状态下运行的风险值，p k 为n-1故障k的故障概率，ATC o 为电力系统正常运行状态下的可用传输容量，ATC k 为电力系统在n-1故障k状态下运行的可用传输容量， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力， P Di 为节点i的发电机有功出力下限值， 为节点i的发电机有功出力上限值，λ为负荷欲度参数， 为n-1故障k状态下节点i的负荷有功需求， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点j的电压幅值， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电导， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间相角差， 为n-1故障k状态下节点i和节点j间电纳，n为节点总数， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力， 为n-1故障k状态下节点i的负荷无功需求， P Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机有功出力上限值， Q Gi 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力下限值， 为n-1故障k状态下节点i的发电机无功出力上限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值下限值， 为n-1故障k状态下节点i的电压幅值上限值，A为送电区域，B为受电区域，P ijk 为n-1故障k状态下线路ij允许的潮流最大值， 为线路ij的有功潮流上限值。