1.一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法,其特征是,包括以下步骤:步骤1:输入鲁棒调度计算参数;步骤2:构建考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度模型,所述鲁棒调度模型以应对不确定性为背景,在直流潮流条件下以追求电网运行经济性最优为目标函数,同时满足决策变量相关约束条件以及区间不确定性下的运行范围约束条件;步骤3:基于对偶原理和奔德斯算法进行鲁棒调度模型求解,所述鲁棒调度模型的求解过程为:1)在目标函数最小化引导下进行发电成本函数分段线性化;2)寻求负荷、可再生能源发电波动变化苛刻情景的保守解,通过引入附加松弛变量,将原优化问题转换为多阶段优化问题;3)基于对偶原理和奔德斯算法,通过选择复杂变量,将多阶段优化问题分解为主问题、子问题依次交替迭代求解,直至满足收敛条件;步骤4:输出鲁棒调度结果,所述鲁棒调度结果包括给出电源调度出力、备用容量以及决策的输电元件运行状态;所述鲁棒调度计算参数包括输电元件参数、发电机组的技术特性参数及成本特性参数、负荷期望值及波动范围、可再生能源的发电期望值及波动范围参数;在步骤2中,所述鲁棒调度模型中追求发电成本和备用成本最小的目标函数表达式为:其中,C g ()为发电机组g发电成本特性二次函数, 为发电机组g有功功率基点,上划线标识基点运行模式;N G 为发电机组集合; 为区间不确定性下的发电机组g备用容量; 为发电机组g备用成本系数;在步骤2中,决策变量包括发电机组有功功率基点 支路l的运行状态 以及区间不确定性下的发电机组g备用响应量 所述鲁棒调度模型中满足决策变量相关约束条件包括以下约束:1)发电机组有功功率基点范围约束:其中, 和 为发电机组g有功功率上下限,N G 为发电机组集合;2)发电机组爬坡约束:其中,P g0 为发电机组g初始有功功率, 和 分别为发电机组g最大向上、向下爬坡速率,Δτ为调度时段长度,N G 为发电机组集合;3)电网支路运行范围约束:其中, 表示支路l的运行状态,其为二进制变量, 表示支路停运, 表示支路运行; 表示支路l基点运行模式下的有功功率,其首、末端节点分别为节点i、j, 和 分别为在基点运行模式下支路l首、末端节点的电压相角;N L 为支路集合;M l 为非常大的常数,P l max 为支路l 最大传输容量;4)节点功率平衡约束:其中, 表示支路l基点运行模式下的有功功率, 为负荷d的预测期望值, 和 分别为负荷d的最大期望值和最小期望值;N G,i 和N D,i 分别为节点i上的发电机和负荷集合,N S,i 和N E,i 分别为以节点i为首、末端节点的支路集合;N N 为节点集合;5)节点电压相角范围约束:其中, 为基点运行模式下节点i电压相角;N N 为节点集合;6)输电元件开断数量约束:其中, 表示支路l的运行状态, 为允许的最大开断输电元件数。
2.根据权利要求1所述的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法,其特征是,在步骤2中,优化模型中满足区间不确定性下的运行范围约束条件包括以下约束:1)发电机组输出功率范围约束:其中, 为区间不确定性下的发电机组g备用响应量; 和 分别为发电机组g有功功率上下限,N G 为发电机组集合;2)发电机组爬坡约束:其中, 为区间不确定性下的发电机组g备用响应量;Δτ为调度时段长度; 和 分别为发电机组g最大向上、向下爬坡速率,N G 为发电机组集合;3)电网支路运行范围约束:其中, 表示支路l的运行状态,N L 为支路集合;M l 为非常大的常数,P l max 为支路l最大传输容量; 为区间不确定性下的支路l有功功率,其首、末端节点分别为节点i、j, 和 分别为区间不确定性下支路l首、末端节点的电压相角;4)节点功率平衡约束:其中, 为区间不确定性下的负荷d的预测期望值, 为区间不确定性下支路l的有功功率;5)节点电压相角范围约束:其中, 为区间不确定性下节点i电压相角;6)备用范围约束:其中, 和 分别为发电机组g最大向上、向下备用容量;式(24)和式(25)为经济目标引导下表达式 的变形;7)负荷波动范围约束:其中, 为区间不确定性下负荷d的预测期望值, 和 分别为负荷区间范围的上下限,N D 为负荷集合。
3.根据权利要求2所述的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法,其特征是,在步骤3中,在目标函数最小化引导下进行发电成本函数分段线性化的表达式为:式(27)中, 表示 发电机组g发电成本,式(28)为在目标函数最小化引导下将机组发电成本凸函数分段线性化,a g1 、b g1 、a g2 和b g2 为发电机组g发电成本函数分段线性成本系数。
4.根据权利要求3所述的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法,其特征是,在步骤3中,通过引入附加松弛变量,对原优化问题转换为多阶段优化问题的具体过程为:将目标函数式变换为:将约束条件式(11)~(26)变换为:其中, 和 分别为发电机组有功功率上下限约束对应的非负松弛变量; 和 分别为公式(15)和公式(16)所示输电元件最大允许载流约束对应的非负松弛变量; 和 分别为公式(13)和公式(14)所示发电机组爬坡约束对应的非负松弛变量; 和 分别为公式(22)和公式(23)所示发电机组备用容量约束对应的非负松弛变量;h G 和h L 分别为发电机组容量松弛量以及支路的载流松弛量对应的惩罚因子;h R 和h r 分别为发电机组爬坡约束松弛量和备用容量松弛量对应的惩罚因子。
5.根据权利要求4所述的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法,其特征是,在步骤3中,复杂变量选择为电网元件状态和发电机组有功功率基点;基于奔德斯分解思想的子问题是被动量变化最苛刻情景时的备用配置优化问题,其表述为:目标函数:约束条件:其中, η i 、 分别为约束式(30)~式(44)的对偶乘子;式(49)中变量下标i表示发电机组g所在节点;式(57)中变量下标i、j表示输电支路l首末节点; 为{0,1}整数变量。
6.根据权利要求5所述的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法,其特征是,在步骤3中,基于奔德斯分解的主问题是基点运行模式下考虑电网结构灵活调整的安全经济调度问题,用以决策电网元件状态和发电机组有功功率基点,其表述为:目标函数:满足以下条件:式(68)中, 表示原问题目标函数最优解的下限值;式(78)为由子问题反馈的奔德斯割。
7.根据权利要求6所述的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法,其特征是,在步骤3中,所述收敛条件为:其中, 表示原问题目标函数最优解的上限值,其表示为:其中, 其中 为主问题决策的发电机组g发电成本;如果 则得到满足一定精度的最优解。