CN107257129B - 一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法，它包括以下步骤：(1)输入鲁棒调度计算参数；(2)构建考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度模型，以应对不确定性为背景，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以及区间不确定性下的运行范围约束；(3)基于对偶原理和奔德斯算法进行鲁棒调度模型求解；(4)输出鲁棒调度结果，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。本发明能够应对电力系统中负荷、可再生能源功率不确定性，为不确定性背景下电力系统优化运行提供技术支撑，提高了电力系统源荷平衡能力以及电网运行的安全性和经济性。

Description

一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法

技术领域

本发明涉及一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法，属于电气工程技术领域。

背景技术

当前随着电网中负荷形式越来越多样化，具有固有随机波动特性的风电、光伏等可再生能源发电大规模地并入电网，电力系统调度必须面对不确定性、电能流向不清晰的情形，这无疑加剧了源-网-荷之间的矛盾，电网构架出现与其不相适应的源网荷非同调的问题。为此，当前出现了应对不确定性的电网经济调度技术，但其主要是侧重于在电网结构不变的条件下应对不确定性的协调策略或优化方法，而电网结构不变有时会使经济调度中源网荷间关系处于紧张或冲突状态，甚至处于阻塞而无调度解。而考虑电网结构调整的优化技术均是针对确定性的负荷或可再生能源发电预测值进行的，难以保证不确定性背景下电网运行的安全性。至今，应对不确定性背景下，尚无有机考虑电网拓扑结构优化的短期运行调度技术。

专利号为ZL201210275126.0的中国专利：“不确定性环境下发电计划的鲁棒优化方法”，公开了一种不确定性环境下发电计划的鲁棒优化方法，该专利根据不确定性环境下发电计划编制的总体要求，确定各不确定参数，采用鲁棒优化建立发电计划的不确定优化模型，求解常规发电机组的有功出力，其优化得到的发电计划具有较强的鲁棒性，但其是在电网结构固定的条件下实现的，而且并无涉及不确定性下备用响应的电网安全性。专利申请号为ZL201410134744.2的中国专利：“一种基于有效静态安全域的AGC机组实时调度方法”，给出了一种基于有效静态安全域的AGC机组实时调度方法，该发明提供的技术方案构建了以AGC机组运行基点与参与因子为决策变量的多目标实时调度模型，可以提供AGC机组的运行基点和参与因子的设定，模型两层目标具有明确等级顺序，该发明在保证电网运行安全的前提下，提高了系统运行的经济性，该发明考虑应对不确定性的备用响应下的电网运行安全性，但其仍是在电网结构不变条件下实现的，具有一定的保守性。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法，其能够有效解决电力系统中负荷、可再生能源功率不确定性的问题。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法，它包括以下步骤：

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。

进一步地，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。

进一步地，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机组g备用容量；

为机组g备用成本系数。

进一步地，在步骤2中，决策变量包括发电机组有功功率基点

输电元件运行状态

以及发电机组备用响应量

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在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(可再生能源发电视为“负”的负荷)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。

进一步地，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，

为区间不确定性下的节点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。

进一步地，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为机组g发电成本函数分段线性成本系数。

进一步地，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：

在追求目标式(29)的前提下，优化问题决策的思路包括三个阶段。第一阶段用于决策输电元件状态和发电机组有功功率基点，第二阶段和第三阶段则用于决策负荷变化最苛刻情景时的备用响应量，其max-min形式即对应于应对不确定性的优化调度的鲁棒优化部分，第二阶段用以选取最苛刻的负荷实现方式，而第三阶段则是根据第一阶段决策的电网元件运行状态和发电机组有功功率基点以及第二阶段给定的负荷实现方式来决策备用配置情况。其中，第一阶段决策变量x包括电网元件状态和发电机组有功功率基点，X为其决策变量集合；第二阶段决策变量y即为不确定的负荷实现形式，Φ为不确定的负荷集合；第三阶段决策变量u即为实际备用响应量以及支路潮流、电压相角等状态量，其依赖于变量x和y，Ω为其决策变量集合。

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

分别为发电机组爬坡约束对应的非负松弛变量；

和

分别为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。

进一步地，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，

分别为约束式(30)～式(44)的对偶乘子；式(49)中变量下标i表示机组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。

进一步地，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。

进一步地，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。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明提供了用于应对电力系统中负荷、可再生能源功率不确定性的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法其实现的主要步骤为：(1)输入鲁棒调度计算参数；(2)构建考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度模型，以应对不确定性为背景，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以及区间不确定性下的运行范围约束；(3)基于对偶原理和奔德斯算法进行鲁棒调度模型求解；(4)输出鲁棒调度结果，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。本发明在电网调控中心对电力系统中电源有功功率、输电元件的运行状态进行调度，能够应对电力系统中负荷、可再生能源功率不确定性，为不确定性背景下电力系统优化运行提供技术支撑；将电网设备运行状态纳入调度决策，能够提高电力系统源荷平衡能力以及电网运行的经济性；能有效应对最苛刻的不确定性波动变化情景，以提高不确定性背景下电网运行的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法的具体实现方法流程图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合其附图对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

由图1可知，本发明实施例中的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法，它包括以下步骤：

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。

本发明在电网调控中心对电力系统中电源有功功率、输电元件的运行状态进行调度，不仅能够应对电力系统中负荷、可再生能源功率不确定性，为不确定性背景下电力系统优化运行提供技术支撑；将电网设备运行状态纳入调度决策，能够提高电力系统源荷平衡能力以及电网运行的经济性；能有效应对最苛刻的不确定性波动变化情景，以提高不确定性背景下电网运行的安全性。

图2为本发明实施例提供的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法的具体实现方法流程图。如图2所示，本发明实施例中的一种考虑电网结构灵活调整的鲁棒调度方法，在电网调控中心对电力系统中电源有功功率、输电元件的运行状态进行调度，能够应对电力系统中负荷、可再生能源功率不确定性，其具体实现过程如下。

一、输入鲁棒调度计算参数

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等。

二、构建鲁棒调度模型

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；

(1)优化模型中目标函数表达式为：

式(1)追求发电成本和备用成本最小。

其中，C_g()为发电机组g发电成本特性二次函数，

为机组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机组g备用容量；

为机组g备用成本系数。

(2)所述决策变量包括发电机组有功功率基点

输电元件运行状态

以及发电机组备用响应量

(3)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在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(可再生能源发电视为“负”的负荷)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，

为基准运行模式下节点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。

(4)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。

三、基于对偶原理和奔德斯算法求解鲁棒调度模型

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，即：

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为机组g发电成本函数分段线性成本系数。

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，即：

将目标函数式变换为：

在追求目标式(29)的前提下，优化问题决策的思路包括三个阶段。第一阶段用于决策输电元件状态和发电机组有功功率基点，第二阶段和第三阶段则用于决策负荷变化最苛刻情景时的备用响应量，其max-min形式即对应于应对不确定性的优化调度的鲁棒优化部分，第二阶段用以选取最苛刻的负荷实现方式，而第三阶段则是根据第一阶段决策的电网元件运行状态和发电机组有功功率基点以及第二阶段给定的负荷实现方式来决策备用配置情况。其中，第一阶段决策变量x包括电网元件状态和发电机组有功功率基点，X为其决策变量集合；第二阶段决策变量y即为不确定的负荷实现形式，Φ为不确定的负荷集合；第三阶段决策变量u即为实际备用响应量以及支路潮流、电压相角等状态量，其依赖于变量x和y，Ω为其决策变量集合。

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

分别为发电机组爬坡约束对应的非负松弛变量；

和

分别为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。

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。

本发明将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，

分别为约束式(30)～式(44)的对偶乘子；式(49)中变量下标i表示机组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。

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。

所要满足的收敛条件为：

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。

四、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。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (7)

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。

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