CN114091263A - 双联络线电网送受电能力仿真分析方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种双联络线电网送受电能力仿真分析方法、系统及存储介质，方法包括：对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件；求解优化多边形的初始顶点，并确定初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段；基于双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索；基于单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索；整合初始线段类型中的不可扩展线段、双侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段以及单侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段，得到不可扩展线段集合；将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力。本发明分类调整优化算法目标，经过多次仿真分析形成双联络线的计划可行范围。
Description
技术领域
本发明属于电网安全运行分析技术领域，具体涉及一种双联络线电网送受电能力仿真分析方法、系统及存储介质。
背景技术
联络线是指两个省之间相连线路的集合，而联络线计划是指国调中心下发的联络线未来相应时刻的输送功率值。双联络线电网指该省份的电网有两组联络线分别与另外两个地区相连，在调度运行之前需要获得上级调度下发的与外部两个地区交互的联络线计划功率。送受电能力指电网能够通过联络线输入或输出电力的计划功率范围。
通常情况下，联络线计划是上级调控机构根据省间的中长期交易分解得到的，但是对于省内电网的送受电能力更多地是凭借经验进行判断。在非市场模式下，省级调控中心如果存在送受电困难，通常会挖掘省内的高成本灵活调度资源，尽力确保联络线计划的执行，对于很多省内电网承受的情况下，再反馈给上级调度机构，调整联络线计划，然而，有时候这又会影响其他省份的调度运行。未来省间和省级现货市场广泛开展后，一旦省间现货市场的出清结果超过了某个省级电网的送受电能力，就会大规模影响各级现货市场的运行，给市场运营和电网运行带来巨大压力。结合以上的原因，如果能从省内的源、网、荷情况，对省级电网的送受电能力进行分析计算，提前上报该省联络线的计划可行范围，则上级调度机构就能在求解联络线计划时考虑这个约束条件，确保最终的联络线计划不会超过各省级电网的承受能力，保证电网调度运行的安全，减少调用高价灵活调节资源的成本。
针对上述问题，现有技术已有可用输电能力计算和电网规划中的电网受电能力分析。其中，可用输电能力计算也就是在已有输电协议基础上，在实际输电网络中可以用于进一步商业活动的富余输电能力。而电网受电能力分析主要考虑未来负荷增长对电网裕度和安全的影响，分析电网的最大受电功率。现有的可用输电能力计算中一种常见的方法就是最优潮流法，但是可用输电能力通常只能针对该电网只有一组对外联络线的情况下，具有一定的参考作用，因为其计算结果就是对于单个线路或断面的输电功率范围。对于更多的地区拥有两组联络线的情况，其两组联络线的计划功率可行范围必然是一个二维平面上的凸区域，现有技术并未对这类情况进行考虑，一旦联络线计划让省级电网无法承受，调控运行的成本会大幅升高，在开展两级现货市场后，市场运营也会受到严重影响。而对于电网规划的电网受电能力分析技术，一方面主要是计算最大的受电功率，指导电网规划，计算精确度较低，在电网调度运行中使用意义不大，另一方面，调度运行在时间尺度上需要安排未来几小时或几天的联络线计划，而电网规划中的电网受电能力分析则是作用于未来较长的时间尺度上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双联络线电网送受电能力仿真分析方法、系统及存储介质，解决有两组对外联络线电网的送受电能力分析难题，考虑电网内的源、网、荷情况，结合电网安全运行需求，通过仿真软件分析电网能够承受的各联络线送受电能力极限，结合双联络线电网的特点，分类调整优化算法目标，经过多次仿真分析形成双联络线的计划可行范围。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
第一方面，提出一种双联络线电网送受电能力仿真分析方法，包括以下步骤：
对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件，并联立多种约束条件形成优化多边形；
求解优化多边形的初始顶点，获得若干初始线段，并确定每条初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段；
基于初始线段类型中的双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
基于初始线段类型中的以及双侧可扩展线段新顶点搜索形成的单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
搜索并判断线段类型，如果还存在单侧可扩展线段则再次基于单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，如果没有单侧可扩展线段则表示已完成所有顶点搜索；整合初始线段类型中的不可扩展线段、双侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段以及单侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段，得到不可扩展线段集合；
将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力。
作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析方法的一种优选方案，在所述对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件步骤中，电网各类信息包括电网的系统负荷预测、母线负荷预测、新能源功率预测、开机的常规机组发电上下限、节点对支路的功率转移因子、支路输电上下限以及联络线输电功率上下限、未知的联络线计划变量。
进一步的，作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析方法的一种优选方案，在所述对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件步骤中，所述约束条件包括：
发用电平衡约束：
式中，N为开机的常规机组个数；p为变量，表示开机的常规机组发电计划功率；M为新能源机组个数；Q为新能源机组预测功率；x和y分别变量，表示两组联络线的计划送电功率；F表示系统负荷预测；
常规机组发电约束：
式中，P i为常规机组发电功率下限；
为常规机组发电功率上限；
支路安全约束：
式中，L j为支路输电功率下限；
为支路输电功率上限；Si,j为节点i对支路j的功率转移因子；K为节点个数；p'i为从节点i上网的常规机组发电计划功率之和；Q'i为从节点i上网的新能源机组预测功率之和；z'i为从节点i输入的联络线计划功率之和；Bi为节点i的母线负荷预测；
联络线输电约束：
式中，X和
为第一组联络线的输电下限和上限，Y和
为第二组联络线的输电下限和上限。
进一步的，作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析方法的一种优选方案，所述求解优化多边形的初始顶点，并确定初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段包括以下步骤：
以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1；将x＝a1增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b1，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b2；
以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2；将x＝a2增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b3，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b4；
根据b1与b2是否相等以及b3与b4是否相等，判别以下4种情况：
情况1：当b1＝b2且b3＝b4，得到两个初始顶点D1和D2，坐标为(X1,Y1)和(X2,Y2)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，得到初始线段D1D2类型为双侧可扩展线段；
情况2：当b1＝b2且b3≠b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，X3＝a2，Y3＝b4；得到初始线段D1D2类型为单侧可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为不可扩展线段；
情况3：当b1≠b2且b3＝b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为单侧可扩展线段；
情况4：当b1≠b2且b3≠b4，得到四个初始顶点D1、D2、D3和D4，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3，X4＝a2，Y4＝b4；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D3D4类型为不可扩展线段，D2D4类型为单侧可扩展线段。
更进一步的，作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析方法的一种优选方案，所述基于初始线段类型中的双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段包括以下步骤：
找出已知的任意一条双侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)，以
最大为目标，通过仿真求解得到
的最大值为h；
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由双侧可扩展线段调整为单侧可扩展线段。
更进一步的，作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析方法的一种优选方案，所述基于初始线段类型中的以及双侧可扩展线段新顶点搜索形成的单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段包括以下步骤：
找出已知的任意一条单侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
其中
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果
以
最大为目标，仿真求解，得到
的最大值为h；如果
以
最小为目标，通过仿真求解得到
的最小值为h；
如果h＝Lij，则DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不可扩展线段；否则执行以下步骤：
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不存在线段。
作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析方法的一种优选方案，所述将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力包括以下步骤：
找出已知的任意一条不可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果Xi＝Xj，Xm＞Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＞Xi；如果Xi＝Xj，Xm＜Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＜Xi；如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
将不可扩展线段DiDj标注为已生成约束状态，查找是否还有其他不可扩展线段未标注为已生成约束状态，如果有则重复上述步骤，直至全部不可扩展线段均标注为已生成约束状态。
第二方面，还提出一种双联络线电网送受电能力仿真分析系统，包括：
约束条件构建模块，用于对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件，并联立多种约束条件形成优化多边形；
初始线段类型确定模块，用于求解优化多边形的初始顶点，获得若干初始线段，并确定每条初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段；
双侧可扩展线段搜索模块，用于基于初始线段类型中的双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
单侧可扩展线段搜索模块，用于基于初始线段类型中的以及双侧可扩展线段新顶点搜索形成的单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
不可扩展线段集合获取模块，用于搜索并判断线段类型，如果还存在单侧可扩展线段则再次基于单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，如果没有单侧可扩展线段则表示已完成所有顶点搜索；整合初始线段类型中的不可扩展线段、双侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段以及单侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段，得到不可扩展线段集合；
电网双联络线的送受电能力获取模块，用于将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力。
作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析系统的一种优选方案，所述约束条件构建模块构建多种约束条件的电网各类信息包括电网的系统负荷预测、母线负荷预测、新能源功率预测、开机的常规机组发电上下限、节点对支路的功率转移因子、支路输电上下限以及联络线输电功率上下限、未知的联络线计划变量。
进一步的，作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析系统的一种优选方案，所述约束条件构建模块将电网各类信息录入到仿真软件中，形成以下多种约束条件：
发用电平衡约束：
式中，N为开机的常规机组个数；p为变量，表示开机的常规机组发电计划功率；M为新能源机组个数；Q为新能源机组预测功率；x和y分别变量，表示两组联络线的计划送电功率；F表示系统负荷预测；
常规机组发电约束：
式中，P i为常规机组发电功率下限；
为常规机组发电功率上限；
支路安全约束：
式中，L j为支路输电功率下限；
为支路输电功率上限；Si,j为节点i对支路j的功率转移因子；K为节点个数；p'i为从节点i上网的常规机组发电计划功率之和；Q'i为从节点i上网的新能源机组预测功率之和；z'i为从节点i输入的联络线计划功率之和；Bi为节点i的母线负荷预测；
联络线输电约束：
式中，X和
为第一组联络线的输电下限和上限，Y和
为第二组联络线的输电下限和上限。
作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析系统的一种优选方案，所述的初始线段类型确定模块以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1；将x＝a1增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b1，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b2；
以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2；将x＝a2增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b3，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b4；
根据b1与b2是否相等以及b3与b4是否相等，判别以下4种情况：
情况1：当b1＝b2且b3＝b4，得到两个初始顶点D1和D2，坐标为(X1,Y1)和(X2,Y2)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，得到初始线段D1D2类型为双侧可扩展线段；
情况2：当b1＝b2且b3≠b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，X3＝a2，Y3＝b4；得到初始线段D1D2类型为单侧可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为不可扩展线段；
情况3：当b1≠b2且b3＝b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为单侧可扩展线段；
情况4：当b1≠b2且b3≠b4，得到四个初始顶点D1、D2、D3和D4，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3，X4＝a2，Y4＝b4；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D3D4类型为不可扩展线段，D2D4类型为单侧可扩展线段。
作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析系统的一种优选方案，所述的双侧可扩展线段搜索模块找出已知的任意一条双侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)，以
最大为目标，通过仿真求解得到
的最大值为h；
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由双侧可扩展线段调整为单侧可扩展线段。
作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析系统的一种优选方案，所述的单侧可扩展线段搜索模块找出已知的任意一条单侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
其中
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果
以
最大为目标，仿真求解，得到
的最大值为h；如果
以
最小为目标，通过仿真求解得到
的最小值为h；
如果h＝Lij，则DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不可扩展线段；否则执行以下步骤：
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不存在线段。
作为本发明双联络线电网送受电能力仿真分析系统的一种优选方案，所述的电网双联络线的送受电能力获取模块找出已知的任意一条不可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果Xi＝Xj，Xm>Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x>Xi；如果Xi＝Xj，Xm＜Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＜Xi；如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
将不可扩展线段DiDj标注为已生成约束状态，查找是否还有其他不可扩展线段未标注为已生成约束状态，如果有则重复上述步骤，直至全部不可扩展线段均标注为已生成约束状态。
第三方面，提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法。
相较于现有技术，本发明第一方面至少具有如下的有益效果：
任何省级电网都有对外的联络线输电通道，而任何电网能够通过联络线送受的功率都有一个范围，超出这个范围，该电网将无法满足发用电平衡需求或安全约束需求，从而有必要求解该电网的送受电功率范围，让上级调度中心安排联络线计划时提前考虑。根据实际的需求来看，有一组或两组对外联络线的省级电网是最典型的，但只有一组联络线的情况比较简单，本发明适用于有两组对外联络线的升级电网，通过一定次数的仿真分析，使用多个简单的线性约束条件来表示联络线的送受电能力，可以在省间市场中直接使用，大幅度提升两级现货市场运行的效率，降低调控成本。本发明以多种约束条件来描述省级电网的送受电能力，而不是对每条联络线直接提供一个上下限，相比之下更加精确。本发明能够用于一条联络线送入电能，一条联络线送出电能的情况。本发明以双侧可扩展线段、单侧可扩展线段、不可扩展线段来区分是否需要进一步搜索和判断搜索停止。本发明基于可行域为凸多边形的特点，使用仿真优化算法，通过不断的调整目标函数来搜索可行域的顶点来完成可行域搜索。
可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明双联络线电网送受电能力仿真分析方法路程图；
图2本发明双联络线电网送受电能力仿真分析系统结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请的实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
实施例1
本发明提出了一种双联络线电网送受电能力仿真分析方法，解决有两组对外联络线电网的送受电能力分析难题。本发明很好的利用了两组联络线计划功率的可行解，在二维坐标中为凸多边形的特点。首先在仿真软件中将各类信息构建优化所需的约束条件，然后通过简单的目标函数定位多边形的初始顶点，接着利用求出的初始顶点的坐标，调整优化目标，进一步求解剩余顶点坐标的情况，之后，将各个顶点坐标连接，形成的多边形就是两组联络线输电功率计划的可行解，最后，可以根据多边形构建需要满足的各线性约束条件。从而通过一定次数简单的仿真计算，就求出了该电网的送受电能力。请参阅图1，具体包括以下步骤：
步骤一、构建约束条件。将电网的系统负荷预测、母线负荷预测、新能源功率预测、开机的常规机组发电上下限、节点对支路的功率转移因子、支路输电上下限以及联络线输电功率上下限、未知的联络线计划变量录入到仿真软件中，形成以下约束条件：
(1)发用电平衡约束：
其中，N为开机的常规机组个数；p为变量，表示开机的常规机组发电计划功率；M为新能源机组个数；Q为新能源机组预测功率；x和y分别变量，表示两组联络线的计划送电功率；F表示系统负荷预测。
(2)常规机组发电约束：
其中，P i为常规机组发电功率下限，
为常规机组发电功率上限。
(3)支路安全约束：
其中，L为支路输电功率下限；
为支路输电功率上限；Si,j为节点i对支路j的功率转移因子；K为节点个数；p'i为从节点i上网的常规机组发电计划功率之和；Q'i为从节点i上网的新能源机组预测功率之和；z'i为从节点i输入的联络线计划功率之和；Bi为节点i的母线负荷预测。
(4)联络线输电约束：
其中，X和
为第一组联络线的输电下限和上限，Y和
为第二组联络线的输电下限和上限。
步骤二、求解初始顶点，确定初始线段类型。
(1)以x最大为目标，仿真求解，得到x的值为a1。将x＝a1增加到约束条件中，以y最大为目标，仿真求解，得到y的值为b1，以y最小为目标，仿真求解，得到y的值为b2。
(2)以x最小为目标，仿真求解，得到x的值为a2。将x＝a2增加到约束条件中，以y最大为目标，仿真求解，得到y的值为b3，以y最小为目标，仿真求解，得到y的值为b4。
(3)根据b1与b2是否相等，b3与b4是否相等，可以分别存在以下4种情况：
情况1：当b1＝b2且b3＝b4，得到两个初始顶点D1和D2，坐标为(X1,Y1)和(X2,Y2)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3。得到初始线段D1D2类型为双侧可扩展线段。
情况2：当b1＝b2且b3≠b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，X3＝a2，Y3＝b4。得到初始线段D1D2类型为单侧可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为不可扩展线段。
情况3：当b1≠b2且b3＝b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3。得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为单侧可扩展线段。
情况4：当b1≠b2且b3≠b4，得到四个初始顶点D1、D2、D3和D4，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3，X4＝a2，Y4＝b4。得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D3D4类型为不可扩展线段，D2D4类型为单侧可扩展线段。
步骤三、基于双侧可扩展线段进行一次新顶点搜索。
(1)找出已知的任意一条双侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)。以
最大为目标，仿真求解，得到
的最大值为h。
(2)把
加到约束条件中，以x最大为目标，仿真求解，得到x的值为a1,y的值为b1。
(3)把
加到约束条件中，以x最小为目标，仿真求解，得到x的值为a2,y的值为b2。
(4)如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段，DkDi和DkDj。
(5)如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段，DkDi和DlDj，一条不可扩展线段DkDl。
(6)DiDj的属性由双侧可扩展线段调整为单侧可扩展线段。
步骤四、基于单侧可扩展线段进行新顶点搜索。
(1)找出已知的任意一条单侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)。该线段所在直线方程为
其中
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)。
(2)如果
以
最大为目标，仿真求解，得到
的最大值为h。如果
以
最小为目标，仿真求解，得到
的最小值为h。
(3)如果h＝Lij，DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不可扩展线段，转到步骤五，否则继续。
(4)把
加到约束条件中，以x最大为目标，仿真求解，得到x的值为a1,y的值为b1。
(5)把
加到约束条件中，以x最小为目标，仿真求解，得到x的值为a2,y的值为b2。
(6)如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段，DkDi和DkDj。
(7)如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段，DkDi和DlDj，一条不可扩展线段DkDl。
(8)DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不存在线段。
步骤五、搜索判断线段类型，如果还有单侧可扩展线段，返回步骤四，如果没有单侧可扩展线段了，则完成了所有顶点搜索，并得到了最终的不可扩展线段集合，进入下一步。
步骤六、生成双联络线的送受电能力。
(1)找出已知的任意一条不可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)。该线段所在直线方程为
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)。
(2)如果Xi＝Xj，Xm＞Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＞Xi；如果Xi＝Xj，Xm＜Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＜Xi；如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
(3)将不可扩展线段DiDj标注为已生成约束状态，查找是否还有其他不可扩展线段未标注为已生成约束状态，如果有，则重复步骤六的第(1)和(2)步。
(4)将不可扩展线段生成的所有的约束条件合并起来，就形成了双联络线的送受电能力。
实施例2
请参阅图2，本发明提出一种双联络线电网送受电能力仿真分析系统，包括约束条件构建模块1、初始线段类型确定模块2、双侧可扩展线段搜索模块3、单侧可扩展线段搜索模块4、不可扩展线段集合获取模块5以及电网双联络线的送受电能力获取模块6。
约束条件构建模块1，用于对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件，并联立多种约束条件形成优化多边形；
初始线段类型确定模块2，用于求解优化多边形的初始顶点，获得若干初始线段，并确定每条初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段；
双侧可扩展线段搜索模块3，用于基于初始线段类型中的双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
单侧可扩展线段搜索模块4，用于基于初始线段类型中的以及双侧可扩展线段新顶点搜索形成的单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
不可扩展线段集合获取模块5，用于搜索并判断线段类型，如果还存在单侧可扩展线段则再次基于单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，如果没有单侧可扩展线段则表示已完成所有顶点搜索；整合初始线段类型中的不可扩展线段、双侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段以及单侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段，得到不可扩展线段集合；
电网双联络线的送受电能力获取模块6，用于将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力。
在一种实施方式中，约束条件构建模块1构建多种约束条件的电网各类信息包括电网的系统负荷预测、母线负荷预测、新能源功率预测、开机的常规机组发电上下限、节点对支路的功率转移因子、支路输电上下限以及联络线输电功率上下限、未知的联络线计划变量。
约束条件构建模块1将电网各类信息录入到仿真软件中，形成以下多种约束条件：
发用电平衡约束：
式中，N为开机的常规机组个数；p为变量，表示开机的常规机组发电计划功率；M为新能源机组个数；Q为新能源机组预测功率；x和y分别变量，表示两组联络线的计划送电功率；F表示系统负荷预测；
常规机组发电约束：
式中，P i为常规机组发电功率下限；
为常规机组发电功率上限；
支路安全约束：
式中，L j为支路输电功率下限；
为支路输电功率上限；Si,j为节点i对支路j的功率转移因子；K为节点个数；p'i为从节点i上网的常规机组发电计划功率之和；Q'i为从节点i上网的新能源机组预测功率之和；z'i为从节点i输入的联络线计划功率之和；Bi为节点i的母线负荷预测；
联络线输电约束：
式中，X和
为第一组联络线的输电下限和上限，Y和
为第二组联络线的输电下限和上限。
初始线段类型确定模块2以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1；将x＝a1增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b1，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b2；
以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2；将x＝a2增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b3，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b4；
根据b1与b2是否相等以及b3与b4是否相等，判别以下4种情况：
情况1：当b1＝b2且b3＝b4，得到两个初始顶点D1和D2，坐标为(X1,Y1)和(X2,Y2)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，得到初始线段D1D2类型为双侧可扩展线段；
情况2：当b1＝b2且b3≠b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，X3＝a2，Y3＝b4；得到初始线段D1D2类型为单侧可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为不可扩展线段；
情况3：当b1≠b2且b3＝b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为单侧可扩展线段；
情况4：当b1≠b2且b3≠b4，得到四个初始顶点D1、D2、D3和D4，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3，X4＝a2，Y4＝b4；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D3D4类型为不可扩展线段，D2D4类型为单侧可扩展线段。
更进一步的，双侧可扩展线段搜索模块3找出已知的任意一条双侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)，以
最大为目标，通过仿真求解得到
的最大值为h；
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由双侧可扩展线段调整为单侧可扩展线段。
更进一步的，单侧可扩展线段搜索模块4找出已知的任意一条单侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
其中
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果
以
最大为目标，仿真求解，得到
的最大值为h；如果
以
最小为目标，通过仿真求解得到
的最小值为h；
如果h＝Lij，则DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不可扩展线段；否则执行以下步骤：
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不存在线段。
在一种实施方式中，电网双联络线的送受电能力获取模块6找出已知的任意一条不可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果Xi＝Xj，Xm＞Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＞Xi；如果Xi＝Xj，Xm＜Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＜Xi；如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
将不可扩展线段DiDj标注为已生成约束状态，查找是否还有其他不可扩展线段未标注为已生成约束状态，如果有则重复上述步骤，直至全部不可扩展线段均标注为已生成约束状态。
由于我国正在建设两级现货市场，其中的省级市场的开展需要以省间市场的联络线计划结果为不可松弛的约束条件，这就与以前的计划模式下可以反复沟通调整联络线计划有所不同了，所以需要尽可能确保联络线计划能够满足省级电网的送受电能力。
针对当前面临的技术问题，本发明适用于最常见的有两组对外联络线的升级电网，可以通过一定次数的仿真分析，用多个简单的线性约束条件来表示联络线的送受电能力，可以在省间市场中直接使用，大幅度提升了两级现货市场运行的效率，降低调控成本。
实施例3
本发明的另一实施例提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述双联络线电网送受电能力仿真分析方法。
所述计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。为了便于说明，以上内容仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质是非暂时性的，可以存储在各种电子设备形成的存储装置当中，能够实现本发明实施例方法记载的执行过程。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (15)
1.一种双联络线电网送受电能力仿真分析方法，其特征在于，包括：
对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件，并联立多种约束条件形成优化多边形；
求解优化多边形的初始顶点，获得若干初始线段，并确定每条初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段；
基于初始线段类型中的双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
基于初始线段类型中的以及双侧可扩展线段新顶点搜索形成的单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
搜索并判断线段类型，如果还存在单侧可扩展线段则再次基于单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，如果没有单侧可扩展线段则表示已完成所有顶点搜索；整合初始线段类型中的不可扩展线段、双侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段以及单侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段，得到不可扩展线段集合；
将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力。
2.根据权利要求1所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法，其特征在于，在所述对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件步骤中，电网各类信息包括电网的系统负荷预测、母线负荷预测、新能源功率预测、开机的常规机组发电上下限、节点对支路的功率转移因子、支路输电上下限以及联络线输电功率上下限、未知的联络线计划变量。
3.根据权利要求2所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法，其特征在于，在所述对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件步骤中，所述约束条件包括：
发用电平衡约束：
式中，N为开机的常规机组个数；p为变量，表示开机的常规机组发电计划功率；M为新能源机组个数；Q为新能源机组预测功率；x和y分别变量，表示两组联络线的计划送电功率；F表示系统负荷预测；
常规机组发电约束：
式中，P i为常规机组发电功率下限；
为常规机组发电功率上限；
支路安全约束：
式中，L j为支路输电功率下限；
为支路输电功率上限；Si,j为节点i对支路j的功率转移因子；K为节点个数；p′i为从节点i上网的常规机组发电计划功率之和；Q′i为从节点i上网的新能源机组预测功率之和；z′i为从节点i输入的联络线计划功率之和；Bi为节点i的母线负荷预测；
联络线输电约束：
式中，X和
为第一组联络线的输电下限和上限，Y和
为第二组联络线的输电下限和上限。
4.根据权利要求3所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法，其特征在于，所述求解优化多边形的初始顶点，并确定初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段包括以下步骤：
以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1；将x＝a1增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b1，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b2；
以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2；将x＝a2增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b3，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b4；
根据b1与b2是否相等以及b3与b4是否相等，判别以下4种情况：
情况1：当b1＝b2且b3＝b4，得到两个初始顶点D1和D2，坐标为(X1,Y1)和(X2,Y2)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，得到初始线段D1D2类型为双侧可扩展线段；
情况2：当b1＝b2且b3≠b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，X3＝a2，Y3＝b4；得到初始线段D1D2类型为单侧可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为不可扩展线段；
情况3：当b1≠b2且b3＝b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为单侧可扩展线段；
情况4：当b1≠b2且b3≠b4，得到四个初始顶点D1、D2、D3和D4，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3，X4＝a2，Y4＝b4；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D3D4类型为不可扩展线段，D2D4类型为单侧可扩展线段。
5.根据权利要求4所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法，其特征在于，所述基于初始线段类型中的双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段包括以下步骤：
找出已知的任意一条双侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)，以
最大为目标，通过仿真求解得到
的最大值为h；
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由双侧可扩展线段调整为单侧可扩展线段。
6.根据权利要求5所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法，其特征在于所述基于初始线段类型中的以及双侧可扩展线段新顶点搜索形成的单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段包括以下步骤：
找出已知的任意一条单侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
其中
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果
以
最大为目标，仿真求解，得到
的最大值为h；如果
以
最小为目标，通过仿真求解得到
的最小值为h；
如果h＝Lij，则DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不可扩展线段；否则执行以下步骤：
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不存在线段。
7.根据权利要求1所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法，其特征在于，所述将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力包括以下步骤：
找出已知的任意一条不可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果Xi＝Xj，Xm>Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x>Xi；如果Xi＝Xj，Xm<Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x<Xi；如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
将不可扩展线段DiDj标注为已生成约束状态，查找是否还有其他不可扩展线段未标注为已生成约束状态，如果有则重复上述步骤，直至全部不可扩展线段均标注为已生成约束状态。
8.一种双联络线电网送受电能力仿真分析系统，其特征在于，包括：
约束条件构建模块，用于对电网各类信息构建优化所需的多种约束条件，并联立多种约束条件形成优化多边形；
初始线段类型确定模块，用于求解优化多边形的初始顶点，获得若干初始线段，并确定每条初始线段类型为双侧可扩展线段、单侧可扩展线段还是不可扩展线段；
双侧可扩展线段搜索模块，用于基于初始线段类型中的双侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
单侧可扩展线段搜索模块，用于基于初始线段类型中的以及双侧可扩展线段新顶点搜索形成的单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，并形成新的单侧可扩展线段和不可扩展线段；
不可扩展线段集合获取模块，用于搜索并判断线段类型，如果还存在单侧可扩展线段则再次基于单侧可扩展线段进行优化多边形的新顶点搜索，如果没有单侧可扩展线段则表示已完成所有顶点搜索；整合初始线段类型中的不可扩展线段、双侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段以及单侧可扩展线段新顶点搜索形成的不可扩展线段，得到不可扩展线段集合；
电网双联络线的送受电能力获取模块，用于将不可扩展线段集合中全部不可扩展线段生成的约束条件合并，得出电网双联络线的送受电能力。
9.根据权利要求8所述双联络线电网送受电能力仿真分析系统，其特征在于：所述约束条件构建模块构建多种约束条件的电网各类信息包括电网的系统负荷预测、母线负荷预测、新能源功率预测、开机的常规机组发电上下限、节点对支路的功率转移因子、支路输电上下限以及联络线输电功率上下限、未知的联络线计划变量。
10.根据权利要求9所述双联络线电网送受电能力仿真分析系统，其特征在于，所述约束条件构建模块将电网各类信息录入到仿真软件中，形成以下多种约束条件：
发用电平衡约束：
式中，N为开机的常规机组个数；p为变量，表示开机的常规机组发电计划功率；M为新能源机组个数；Q为新能源机组预测功率；x和y分别变量，表示两组联络线的计划送电功率；F表示系统负荷预测；
常规机组发电约束：
式中，P i为常规机组发电功率下限；
为常规机组发电功率上限；
支路安全约束：
式中，L j为支路输电功率下限；
为支路输电功率上限；Si,j为节点i对支路j的功率转移因子；K为节点个数；p′i为从节点i上网的常规机组发电计划功率之和；Q′i为从节点i上网的新能源机组预测功率之和；z′i为从节点i输入的联络线计划功率之和；Bi为节点i的母线负荷预测；
联络线输电约束：
式中，X和
为第一组联络线的输电下限和上限，Y和
为第二组联络线的输电下限和上限。
11.根据权利要求10所述双联络线电网送受电能力仿真分析系统，其特征在于：所述的初始线段类型确定模块以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1；将x＝a1增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b1，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b2；
以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2；将x＝a2增加到约束条件中，以y最大为目标，通过仿真求解得到y的值为b3，以y最小为目标，通过仿真求解得到y的值为b4；
根据b1与b2是否相等以及b3与b4是否相等，判别以下4种情况：
情况1：当b1＝b2且b3＝b4，得到两个初始顶点D1和D2，坐标为(X1,Y1)和(X2,Y2)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，得到初始线段D1D2类型为双侧可扩展线段；
情况2：当b1＝b2且b3≠b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a2，Y2＝b3，X3＝a2，Y3＝b4；得到初始线段D1D2类型为单侧可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为不可扩展线段；
情况3：当b1≠b2且b3＝b4，得到三个初始顶点D1、D2和D3，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)和(X3,Y3)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D2D3类型为单侧可扩展线段；
情况4：当b1≠b2且b3≠b4，得到四个初始顶点D1、D2、D3和D4，坐标为(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)，其中X1＝a1，Y1＝b1，X2＝a1，Y2＝b2，X3＝a2，Y3＝b3，X4＝a2，Y4＝b4；得到初始线段D1D2类型为不可扩展线段，D1D3类型为单侧可扩展线段，D3D4类型为不可扩展线段，D2D4类型为单侧可扩展线段。
12.根据权利要求11所述双联络线电网送受电能力仿真分析系统，其特征在于：所述的双侧可扩展线段搜索模块找出已知的任意一条双侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)，以
最大为目标，通过仿真求解得到
的最大值为h；
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由双侧可扩展线段调整为单侧可扩展线段。
13.根据权利要求12所述双联络线电网送受电能力仿真分析系统，其特征在于，所述的单侧可扩展线段搜索模块找出已知的任意一条单侧可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
其中
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果
以
最大为目标，仿真求解，得到
的最大值为h；如果
以
最小为目标，通过仿真求解得到
的最小值为h；
如果h＝Lij，则DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不可扩展线段；否则执行以下步骤：
把
加到约束条件中，以x最大为目标，通过仿真求解得到x的值为a1，y的值为b1；
把
加到约束条件中，以x最小为目标，通过仿真求解得到x的值为a2，y的值为b2；
如果坐标(a1,b1)和(a2,b2)相同，则搜索到一个顶点Dk，坐标为(a1,b1)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DkDj；
如果两个坐标值不同，则搜索到两个顶点Dk，Dl，坐标为(a1,b1)和(a2,b2)，形成两条新的单侧可扩展线段DkDi和DlDj以及一条不可扩展线段DkDl；
DiDj的属性由单侧可扩展线段调整为不存在线段。
14.根据权利要求8所述双联络线电网送受电能力仿真分析系统，其特征在于，所述的电网双联络线的送受电能力获取模块找出已知的任意一条不可扩展线段DiDj，顶点坐标为(Xi,Yi)、(Xj,Yj)；该线段所在直线方程为
找一个Di或Dj以外的已知顶点Dm，其坐标为(Xm,Ym)；
如果Xi＝Xj，Xm>Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x>Xi；如果Xi＝Xj，Xm＜Xi，得到的一个双联络线的送受电能力约束为x＜Xi；如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
如果Xi≠Xj，
得到的一个双联络线的送受电能力约束为
将不可扩展线段DiDj标注为已生成约束状态，查找是否还有其他不可扩展线段未标注为已生成约束状态，如果有则重复上述步骤，直至全部不可扩展线段均标注为已生成约束状态。
15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的双联络线电网送受电能力仿真分析方法。
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2021
- 2021-11-23 CN CN202111397853.XA patent/CN114091263B/zh active Active
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant |