CN114896794A - 交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法。所述方法包括：获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题，求解模型得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。采用本方法能高效实现输电通道功率分配和检修计划的优化。

Description

交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法
技术领域
本申请涉及电力电网技术领域，特别是涉及一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
交直流输电并联运行是指两个交流电力系统之间既有交流输电线联网又有直流输电线相联而形成的交流输电与直流输电彼此并联的联网运行方式。由于大型交直流并联输电系统承担着跨地区、跨系统、远距离、大功率的输电任务，因此，安排交直流并联输电系统中的线路元件进行计划检修将直接影响检修期内系统的安全性和稳定性。且在实际联网运行中，由于各个交流通道和直流通道的输电损耗率存在一定差异，优化安排电网运行方式，合理安排各个直流和交流通道的输电功率以及其它电网运行状态等，能够有效降低整个输电系统的损耗电量。因此，对于交直流并联输电系统进行检修优化和功率分配优化显得尤为重要。
目前，对于交直流并联输电通道的功率分配计划和检修计划的优化方案通常是先制定各个输电通道的检修计划，然后在已知各通道检修信息的条件下进行各输电通道传输功率的优化分配。然而，制定的检修计划往往存在考虑不全面的问题，在实际应用中无法达到整体效益最优，且输电通道功率分配模型是混合整数非线性规划模型，现有研究通常直接求解或进行凸松弛后求解，对于多时段优化问题联合求解的计算效率较低。
因此，需要提供一种能够高效地实现输电通道检修优化和功率分配优化的方案。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够高效实现检修优化和功率分配优化的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法。
所述方法包括：
获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数；
将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量；
将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题；
根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
在其中一个实施例中，根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题包括：
根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题，得到检修计划数据中的整数变量的值和目标函数值的下界；
基于整数变量的值、电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到输电通道功率分配混合整数凸规划问题中各约束条件对应的拉格朗日最优乘子和目标函数值的上界；
根据各约束条件对应的拉格朗日最优乘子，确定Benders割，并根据Benders割，更新输电通道检修整数规划主问题；
返回求解输电通道检修整数规划主问题，得到检修计划数据中的整数变量的值和目标函数值的下界的步骤，直至目标函数值的上界和下界的差值小于或等于预设误差值，迭代结束。
在其中一个实施例中，交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题包括直流通道单极检修状态约束条件，直流通道单极检修状态约束条件结合有直流输电线路单极运行时的接地电阻。
在其中一个实施例中，将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题包括：
通过Benders分解法，将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题。
在其中一个实施例中，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题包括：
采用二阶锥凸松弛方法，对输电通道功率分配连续规划子问题进行凸松弛处理，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配二阶锥规划问题。
在其中一个实施例中，交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题包括检修资源约束条件；
根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题之前，还包括：
对检修资源约束条件进行区间分步化处理，以更新检修资源约束条件。
第二方面，本申请还提供了一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置。所述装置包括：
数据获取模块，用于获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数；
问题分解模块，用于将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量；
问题转化模块，用于将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题；
问题求解模块，用于根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到使输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小的输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数；
将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量；
将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题；
根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到使输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小的输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数；
将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量；
将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题；
根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到使输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小的输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数；
将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量；
将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题；
根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到使输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小的输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
上述交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，将交直流并联输电通道检修与功率分配两者结合起来，考虑了检修与功率分配二者之间的相互影响，预构建有以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，能够使得模型更加符合实际的工程情况。在模型求解过程中，通过将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，可以实现输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题的交替迭代求解，保证求解结果的准确性，此外，考虑输电通道功率分配连续规划子问题中各时段相互独立的特点将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题，能够实现各时段下输电通道功率分配的解耦并行计算，进而高效地实现输电通道检修优化和功率分配优化。
附图说明
图1为一个实施例中交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法的应用环境图；
图2为一个实施例中交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法的详细流程示意图；
图4为一个实施例中求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题步骤的流程示意图；
图5为一个实施例中交直流并联输电系统的结构示意图；
图6为一个实施例中求解出的输电通道功率分配数据的结果示意图；
图7为一个实施例中交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置的结构框图；
图8为一个实施例中交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置的结构框图；
图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。具体可以是电网工作人员通过终端102发送检修计划和功率分配协同处理消息至服务器104，服务器104响应该检修计划和功率分配协同处理消息，从数据存储系统获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，然后，将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量，再将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题，最后，根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到使输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小的输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤100，获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数。
电力设备的电气参数包括交直流并联输电系统中各电力节点之间的互电导和互电纳、以及直流网络节点电导、直流输电线路的电阻和各输电通道最大传输功率等等。本实施例中，电力设备的电气参数包括节点i和j之间的互电导Gij、节点i和j之间的互电纳Bij、节点i连接直流换流站的换流变压器变比Kdi、节点i连接直流换流站的换流变压器变比Kdi、节点i连接直流换流站的换相电抗Xci、t时段节点i连接直流换流站的功率因数角
Figure BDA0003647685140000061
直流输电线路的电阻Rld、直流电压利用率μi、节点i连接直流换流站的等效导纳Yi、直流网络节点电导gil,d和直流输电线路l单极运行时的接地电阻Rlg和各输电通道最大传输功率Pmax。电源负荷参数包括t时刻节点i的发电机有功出力PGi,t、t时刻节点i的发电机无功出力QGi,t、t时刻节点i的有功负荷PLi,t、t时刻节点i的无功负荷QLi,t、t时段的电价Cgrid,t以及省网s在t时段与外网的总电力交换计划值PΩs,t等。检修计划数据即指总检修计划需求数据，具体包括总检修计划需求中输电通道m允许的最早起始检修时间smmin、总检修计划需求中输电通道m允许的最晚起始检修时间smmax、输电通道m检修所需的时间长度Dm、t时段因交流线路k检修产生的费用Ck,t、t时段因直流线路l检修产生的费用Cl,t以及总检修计划中允许同时检修的最大输电通道个数Mmax等。
本实施例中，考虑到交直流并联输电通道检修计划与功率分配计划二者间的相互影响，读取预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题(也可称为交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题模型)，该优化问题是以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数。具体的，交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题的目标函数如下：
Figure BDA0003647685140000071
式中，T为协同优化的时段总数，以1个小时为一个时段，如第25个时段，Mac和Mdc分别为交直流并联输电通道中待检修的交流线路和直流线路的总数，Ck,t和Cl,t分别表示t时段因交流线路k和直流线路l检修产生的费用，xm,t为待检修线路m在t时段是否处于停电检修状态的二进制变量，当xm,t＝1时，表示输电线路m在t时段处于正常运行状态，当xm,t＝0时，表示输电线路m在t时段处于检修停运状态。Cgrid,t表示t时段的电价，PLak,t和PLdl,t分别表示第k条交流输电线路和第l条直流输电线路在t时段运行的有功损耗，Nac和Ndc分别为系统中交流输电线路和直流输电线路的总数。
在其中一个实施例中，交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题包括有送电计划约束条件、直流输电通道运行特性约束条件、检修资源约束条件、检修状态约束条件、功率平衡约束条件以及变量上下限约束条件。在另一个实施例中，检修状态约束条件包括交流通道检修约束条件和直流通道单极检修约束条件，其中，直流通道单极检修状态约束条件包括基于直流输电线路单极运行时的接地电阻构建的约束项。
送电计划约束即为各个省网间断面传输功率的计划约束，具体的约束条件如下：
Figure BDA0003647685140000072
式中，Pak,t和Pdl,t分别表示交流线路k和直流线路l在t时段的输电功率。PΩs,t为省网s在t时段与外网的总电力交换计划值，ε％为省网间电力交换计划的允许偏差百分数，一般取5％。
直流输电通道运行特性约束如下：对于相控型晶闸管(line commutationconverter，LCC)直流输电线路，考虑换流变压器调节和换相电抗的影响，运行特性约束如下：
Figure BDA0003647685140000081
Figure BDA0003647685140000082
UdRi,t＝UdIi,t+Idi,tRld (5)
式中，Udi,t表示t时段节点i连接直流换流站的直流侧电压，Vi,t表示t时段节点i的电压幅值，θi,t表示t时段节点i连接直流换流站的换流器控制角，Kdi表示节点i连接直流换流站的换流变压器变比，Xci表示节点i连接直流换流站的换相电抗，Idi,t表示t时段节点i连接直流换流站的直流电流，
Figure BDA0003647685140000083
表示t时段节点i连接直流换流站的功率因数角，UdRi,t和UdIi,t分别为t时段整流侧和逆变侧的直流电压，Rld为直流输电线路的电阻。
对于多端电压源换流器(voltage sourced converter，VSC)直流输电线路，考虑VSC换流站等效电阻的影响，则运行特性约束如下：
Figure BDA0003647685140000084
Figure BDA0003647685140000085
Pvi,t-Udi,tIdi,t＝0 (8)
Figure BDA0003647685140000086
式中，Pvi,t和Qvi,t为t时段节点i连接VSC直流换流站从交流系统吸收的有功和无功功率，μi为直流电压利用率，在PWM调制策略确定时为定值，一般为0.866，Mi,t为t时段的调制比，Yi为节点i连接直流换流站的等效导纳，δi,t为t时段节点i连接的交流节点电压与换流器输入电压的相角差，gil,d为消去联络节点后直流网络节点电导矩阵中的元素；L为VSC直流换流站的直流侧节点的总数。
检修资源约束如下：输电通道的检修计划是在已知月度线路总检修计划需求下安排各输电通道的具体检修时间，各通道停电检修应在总检修计划需求对应的时间范围内进行，且由于检修资源有限，无法同时检修多条通道，对于待检修的交直流输电线路m∈{Mac,Mdc}，约束条件如下：
smmin≤sm≤smmax (10)
Figure BDA0003647685140000087
Figure BDA0003647685140000091
式中，sm表示输电通道m的起始检修时间，smmin和smmax分别为总检修计划需求中输电通道m允许的最早和最晚起始检修时间，Dm为输电通道m检修所需的时间长度，Mmax为总检修计划中允许同时检修的最大输电通道个数。
检修状态约束如下：当交流输电线路检修停运时，线路首端和末端节点之间的实际电导与电纳均为0，输电线路的传输功率与有功损耗也为0，式(1)和式(2)中PLak,t和Pak,t对应约束可表示如下：
Figure BDA0003647685140000092
PLak,t＝[(VakS,t)2+(VakR,t)2-2VakS,tVakR,tcos(θakS,t-θakR,t)]g′ak,t (14)
Figure BDA0003647685140000093
式中，g'ak,t和b'ak,t分别表示交流输电线路k在t时段的实际电导和电纳，VakS,t和VakR,t分别为t时段第k条交流输电线路的首端和末端节点的电压幅值，θakS,t和θakR,t分别为t时段第k条交流输电线路的首端和末端节点的电压相角。
与交流输电线路不同，实际工程中，直流输电线路大多为双极接线形式，有单极大地回线运行方式与双极运行方式。当直流输电线路单极检修，另一极运行时，直流输电线路采用单极大地回线运行方式，接地电阻会使线路损耗明显增大，输电线路仅有单极线路传输功率；当直流输电线路双极均检修时，输电线路的传输功率与有功损耗均为0；式(1)和式(2)中PLdl,t和Pdl,t对应的约束可表示如下：
Kpl,t＝xmI,t+xmП,t,m∈Mdc (16)
PLdl,t＝Kpl,tId,t 2[Rld+(2-Kpl,t)Rlg] (17)
Pdl,t＝Kpl,tUd,tId,t (18)
式中，Kpl,t为直流输电线路l在t时段运行的极对数，xmⅠ,t和xmⅡ,t分别为t时刻直流输电线路l的Ⅰ、Ⅱ两极线路检修状态二进制变量，Rld为直流输电线路的单极电阻，Rlg为直流输电线路l单极运行时的接地电阻。值得一提的是，本实施例中，如式(17)，考虑了直流输电通道单极检修，另一极单极运行时接地电阻的影响，使得协同优化模型更加精确，更符合实际工程情况。
功率平衡约束如下：考虑交流输电线路停运检修时，需要对节点导纳矩阵Y＝G+jB中与停运线路两端节点i和j的相关元素进行修正，如下所示：
Figure BDA0003647685140000101
式中，i和j分别表示待检修交流输电线路m的两端节点，Yii0,Yjj0分别为不考虑线路停运时节点i和节点j的自导纳，Yij0为不考虑线路停运时节点i与j之间的互导纳，yij为交流输电线路m的导纳值。
将节点导纳矩阵修正后，对于系统中不连接直流换流站、连接LCC直流换流站和连接VSC直流换流站的交流节点，其功率平衡方程分别如(20)-(22)所示。
Figure BDA0003647685140000102
Figure BDA0003647685140000103
Figure BDA0003647685140000104
式中，PGi,t和QGi,t分别为t时刻节点i的发电机有功出力和无功出力，PLi,t和QLi,t为t时刻节点i的有功负荷和无功负荷，Gij和Bij为节点i和j之间的互电导和互电纳，θij,t为t时刻节点i和节点j的电压相角差。式(21)中，正负号对于整流站为负，逆变站为正。NLCC和NVSC分别为连接LCC直流逆变站和VSC直流逆变站的交流节点集合。
变量上下限约束如下：变量的上下限约束包括发电机有功和无功出力的上下限约束，交流节点电压幅值的上下限约束，直流电压和直流电流的上下限约束，各输电通道传输功率的上下限约束：
hmin≤h≤hmax (23)
式中，h＝{PGi,t,QGi,t,Vi,t,Ud,t,Id,t,Pak,t,Pdl,t}，hmin和hmax分别为变量h的下限和上限。
步骤200，将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量。
上述提出的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题属于混合整数非线性规划模型，而目标函数是一个多时段优化问题，如制定月度检修计划与功率分配计划时，由于时段数很多，模型的规模很大，求解效率较低。为提高模型求解效率，可以将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题(以下简称主问题)和输电通道功率分配连续规划子问题(以下简称子问题)以进行主问题和子问题的交替迭代求解，加快求解速度。可以理解的是，此处的优化问题的分解是研究领域常说的优化问题的分解，并非是普通意义上将一个物体分割为两个组成部分的意思本实施例中，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，区别在于，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量，主问题的约束条件是与检修变量相关的约束条件和其他约束条件如benders割，子问题的约束条件是指模型中的其他的连续变量有关的约束条件。
步骤300，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题。
具体实施时，为了保证主问题和子问题的交替迭代求解的可靠收敛，可以对下层的输电通道功率分配连续规划子问题进行凸化处理，将其转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题，以便于模型的求解。
步骤400，根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
具体实施时，在将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题后，可以调用GAMS软件中的SBB求解器求解主问题，再将求解得到的检修计划中的整数变量的值传递给子问题。由于子问题是二阶锥规划问题，可以调用GAMS软件中的GUROBI求解器进行求解，得到新的约束，再将新的约束传递给主问题以更新主问题，主问题加入新传入的约束重新求解，通过不断交替求解，得到目标函数的函数值。具体的，最后求解的数据中除了包含有输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和(以下简称总费用)之外，还包括有使总费用最小的输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。其中，输电通道功率分配数据可以是输电通道功率分配计划，包括交流线路k在t时段的输电功率Pak,t和直流线路l在t时段的输电功率Pdl,t。输电通道检修数据可以是输电通道检修计划，包括输电通道m的起始检修时间sm，需要指出的是，在本实施例中，系统默认检修时长为固定时长如2天(48时段)，即当输电通道的起始检修时间确定了后，则相应的结束检修时间也确定了，即结束检修时间＝起始检修时间+48时段。上述过程，实现了从给定的各输电通道的最早开始检修与最晚开始检修的时段和各输电通道最大传输功率，选取最优的起始检修时间和最优的输电通道功率传输分配计划，以降低检修费用和功率传输损耗费用。
上述交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法中，将交直流并联输电通道检修与功率分配两者结合起来，考虑了检修与功率分配二者之间的相互影响，预构建有以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，能够使得模型更加符合实际的工程情况。在模型求解过程中，通过将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，可以实现输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题的交替迭代求解，保证求解结果的准确性，此外，考虑输电通道功率分配连续规划子问题中各时段相互独立的特点将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题，能够实现各时段下输电通道功率分配的解耦并行计算，进而高效地实现输电通道检修优化和功率分配优化。进一步的，本方案能够高效求解出最优的输电通道功率分配数据和输电通道检修数据，有效降低输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用，避免了先确定检修计划、后确定功率分配计划而无法达到整体效益最优的问题。
如图3所示，在其中一个实施例中，步骤200包括：步骤220，通过Benders分解法，将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题。
Benders分解算法是一种求解混合整数规划问题的算法，其原理是将具有复杂变量的规划问题分解为线性规划和整数规划，用割平面的方法分解出主问题与子问题，通过迭代的方法求解出最优值。本实施例中，可以是利用Benders分解法将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题。具体的，对于形如式(24)中的原混合整数优化问题，x为连续变量，y为整数变量，Benders分解法的求解思路是将原问题分解为主问题与子问题。
Figure BDA0003647685140000121
Figure BDA0003647685140000122
分解后的主问题为混合整数非线性规划模型，用于确定检修计划中的整数变量y，如式(25)所示，分解后的子问题为二阶锥规划问题，用于求解输电通道功率优化分配的连续变量，如式(26)所示：
Figure BDA0003647685140000123
Figure BDA0003647685140000131
本实施例中，通过Benders分解法，能够高效地将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题。
如图4所示，在其中一个实施例中，步骤400包括：
步骤420，根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题，得到检修计划数据中的整数变量的值和目标函数值的下界。
步骤440，基于整数变量的值电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道功率分配二阶锥规划问题，得到输电通道功率分配混合整数凸规划问题中各约束条件对应的拉格朗日最优乘子和目标函数值的上界。
步骤460，根据各约束条件对应的拉格朗日最优乘子，确定Benders割，并根据Benders割，更新输电通道检修整数规划主问题；
步骤480，返回步骤420，直至目标函数值的上界和下界的差值小于或等于预设误差值，迭代结束，得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
承接上述实施例，通过Benders分解法将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题后，便可进行主问题和子问题的交替迭代求解。具体的，求解过程可以是：基于电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，调用GAMS软件中的SBB求解器求解主问题，可得整数变量y的取值和目标函数值z的下界，并向子问题传递整数变量y的取值。其中，整数变量包括检修变量，如检修状态0或1以及检修时段等相关参数等。然后，基于整数变量的值电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，调用GAMS软件中的GUROBI求解器进行求解，可得子问题中各约束(即
Figure BDA0003647685140000132
)对应的拉格朗日最优乘子和目标函数值z的上界，然后，根据拉格朗日最优乘子可计算得到新的约束Benders割，将Benders割作为约束条件返回主问题，以更新主问题。接着，重新求解更新后的主问题，即返回步骤420，开始主问题和子问题的交替迭代求解，通过在主问题与子问题的交替迭代求解过程中，不断更新目标函数值z的上界与下界，直至目标函数的上下界之差小于设定值(即预设的误差值)时迭代结束，原问题的解即为最后一次迭代时整数变量的值与连续变量的取值，包括交流线路k在t时段的输电功率Pak,t、直流线路l在t时段的输电功率Pdl,t、输电通道m的起始检修时间sm和检修费用与线路损耗费用之和。可以理解的是，在其他实施例中，还可以采用其他求解器求解问题，在此不做限定。本实施例中，通过上述方式交替迭代求解主问题和子问题，能够很好的考虑到检修计划和功率分配的相互影响，降低检修计划对功率分配的影响，保证求解出的结果尽可能降低总费用，避免了先确定检修计划、后确定功率分配计划而无法达到整体效益最优的问题。
如图3所示，在其中一个实施例中，步骤300包括：步骤320，采用二阶锥凸松弛方法，对输电通道功率分配连续规划子问题进行凸松弛处理，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配二阶锥规划问题，步骤400包括：步骤410，根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配二阶锥规划问题，得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
二阶锥规划是在有限个二次锥的笛卡尔空间仿射变换交集上的极小化和极大化线性函数，采用修正的二阶锥规划问题，结合二阶锥的凸优化条件，进行大数据聚类算法改进，提高数据的聚敛性。具体实施时，可以是采用二阶锥凸松弛方法，对输电通道功率分配连续规划子问题进行凸松弛处理，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配二阶锥规划问题。可以理解的是，在其他实施例中，根据凸松弛方法的不同，可以将子问题转化为不同的凸模型，在此不做限定。具体的，对于交流系统约束中的式(14)、式(15)和式(20)，采用二阶锥凸松弛方法。令Rij,t＝Vi,tVj,tcosθij,t，Iij,t＝Vi,tVj,tsinθij,t，Ui,t＝V2 i,t，并补充约束条件保证各支路两端节点电压相角差之和为0，此时式(14)、式(15)和式(20)可以分别转化为式(27)-(29)，即达到更新式(14)、式(15)和式(20)的目的。连接直流换流站的交流节点功率平衡方程(21)-(22)也可以采用同样的方法进行凸松弛处理。
Figure BDA0003647685140000141
Figure BDA0003647685140000142
Figure BDA0003647685140000143
式中，Ck为系统第k个独立回路包括的支路集合，R0 ij,t和I0 ij,t分别为泰勒级数展开点对应的Rij,t和Iij,t值。
本实施例中，还包括对直流系统约束的凸松弛处理，对于LCC直流线路运行特性方程(3)，将等式移项后左右取平方，令
Figure BDA0003647685140000144
可写为：
Figure BDA0003647685140000145
将(cosθi,t)2整体看成一个连续变量，则该项为两个连续变量相乘，引入中间变量ψi,t＝(cosθi,t)2，wi,t＝Ui,tψi,t，利用凸包松弛法将其转化为如下线性约束：
Figure BDA0003647685140000151
对于LCC直流运行方程(4)，引入变量，令
Figure BDA0003647685140000152
Figure BDA0003647685140000153
采用二阶锥凸松弛可写为：
Figure BDA0003647685140000154
对于LCC直流运行方程(5)，等式移项后左右同时乘以(UdRi,t+UdIi,t)，可写为：
Figure BDA0003647685140000155
对于VSC直流运行特性方程式(6)-(7)，令Kvi,t＝Mi,tVi,tUdi,tsinδi,t，Lvi,t＝Mi,tVi, tUdi,tcosδi,t，则可以转化为以下形式：
Figure BDA0003647685140000156
Figure BDA0003647685140000157
对于式(35)，引入中间变量
Figure BDA0003647685140000158
利用凸包松弛法将其转化为如下二阶锥以及线性约束：
Figure BDA0003647685140000159
对于VSC直流运行特性方程式(8)，令
Figure BDA0003647685140000161
使用二阶锥松弛法，将其转化为如下约束：
Figure BDA0003647685140000162
本实施例中，通过采用二阶锥凸松弛方法，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配二阶锥规划问题，能够进一步保证模型求解结果的可靠收敛性。另外，在子问题求解过程中，由于各时段的输电通道功率优化分配问题之间相互独立，可通过并行计算技术加速求解速度，提高求解效率。
在其中一个实施例中，交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题包括检修资源约束条件；根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题之前，还包括：对检修资源约束条件进行区间分步化处理，以更新检修资源约束条件。
在实际应用中，检修资源约束中式(11)为分段函数，为了方便模型的求解，在求解模型之前，还包括对检修资源约束条件进行区间分步化处理。具体的，可以是对于式(11)中的分段函数，引入一个极大的常数M和K1m,t，K2m,t，K3m,t三个二进制辅助变量，采用以下约束来描述式(11)中的分段函数：
Figure BDA0003647685140000163
本实施例中，通过对检修资源约束中的分段函数进行区间分步化处理，将该分段函数采用等式和不等式约束进行描述，便于模型的求解。
为了对本申请提出的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法进行更为清楚的说明，下面结合一个具体实施例进行说明，该实施例以对修改后的IEEE-39节点系统进行月度检修计划和功率分配协同优化为例，包括以下内容：
如图5所示，该系统是在IEEE 39节点系统基础上将节点4和3之间线路改为常规LCC直流输电线路、将节点19和16之间线路及节点24和16之间线路改为三端VSC直流输电线路。将修改后的系统划分为Ⅰ区与Ⅱ区，考虑到Ⅰ区发电机较少且负荷较多，Ⅱ区发电机较多且负荷较少，因此，将Ⅰ区设定为受电区域，Ⅱ区设定为送电区域，连接两区域间的输电线路组成了交直流并联输电通道。常规LCC直流换流站的换相电抗为Xc＝0.1(标幺值)；整流侧换流变变比为1.0，逆变侧换流变变比为1.05，控制角θi取值的上/下限为15°和8°，
Figure BDA0003647685140000164
取值的上/下限为0.7和0.4。三端VSC直流换流站等效电纳为15(标幺值)；调制比Mi取值的上/下限为1和0.8；相角差δi取值的上/下限为10°和0°。
考虑月度输电通道功率分配计划与检修计划的协同制定，以1个小时为一个时段，即协同优化总周期为720时段。在总周期内，所有输电通道均需完成一次检修，每个输电通道所需检修时长均为2天(48时段)。各输电通道的最早开始检修与最晚开始检修的时段与最大传输功率的给定值如表1所示，其中直流输电通道包含2极线路的检修信息。
具体实施时，可以是将包括上述表1的各输电通道的参数电气设备参数、电源负荷参数和检修计划数据作为交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题的输入，采用Benders分解法将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，分解后的主问题为混合整数非线性规划模型，用于确定检修计划中的整数变量y，如式(25)所示，分解后的子问题为二阶锥规划问题，用于求解输电通道功率优化分配的连续变量，如式(26)所示。
表1各输电通道的参数
Figure BDA0003647685140000171
表2各输电通道的检修计划
Figure BDA0003647685140000172
表3求解结果对比
Figure BDA0003647685140000173
然后采用二阶锥凸松弛方法，对输电通道功率分配连续规划子问题进行凸松弛处理，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配二阶锥规划问题。然后，可以直接调用GAMS软件中的SBB求解器对进行求解，可得整数变量y的取值和目标函数值z的下界，并向子问题传递整数变量y的取值。直接调用GAMS软件中的GUROBI求解器求解子问题，可得子问题中各约束对应的拉格朗日最优乘子和目标函数值z的上界，根据拉格朗日最优乘子，计算得到Benders割，将Benders割作为约束条件返回主问题，以更新主问题。然后，重新求解更新后的主问题，按照上述方式，开始主问题和子问题的交替迭代求解，不断更新目标函数值z的上界与下界，直至目标函数值的上界和下界之差小于预设的误差值时，迭代结束。此时，认为已求解出能够使输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小的检修计划数据和功率分配数据。本实施例中，求解出的月度输电通道检修计划与交直流输电通道功率分配计划如表2和图6所示。
将本申请求解出的总费用即输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和与现有的已知检修计划、再进行月度通道功率优化分配方案所得到总费用对比，对比结果如表3所示。
其中，现有方法安排各输电通道在最早检修时段开始检修。可以看出，相比于现有方法，本申请所提出方法可以同时得到更优的输电通道检修计划与功率分配计划，检修费用与各输电通道线路损耗费用均有下降，减小了停电检修对输电通道功率传输的影响，经济效益更为明显。此外，对模型进行凸松弛处理后利用广义Benders分解法进行各时段通道功率分配的解耦并行计算，能够明显减少模型的求解时间，提高了计算效率。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置，包括：数据获取模块610、问题分解模块620、问题转化模块630和问题求解模块640，其中：
数据获取模块610，用于获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数。
问题分解模块620，用于将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量。
问题转化模块630，用于将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题。
问题求解模块640，用于根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
上述交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置，将交直流并联输电通道检修与功率分配两者结合起来，考虑了检修与功率分配二者之间的相互影响，预构建有以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，能够使得模型更加符合实际的工程情况。在模型求解过程中，通过将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，可以实现输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题的交替迭代求解，保证求解结果的准确性，此外，考虑输电通道功率分配连续规划子问题中各时段相互独立的特点将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题，能够实现各时段下输电通道功率分配的解耦并行计算，进而高效地实现输电通道检修优化和功率分配优化。
在其中一个实施例中，问题求解模块640还用于根据电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道检修整数规划主问题，得到检修计划数据中的整数变量的值和目标函数值的下界，基于整数变量的值、电力设备的电气参数、电源负荷参数和检修计划数据，求解输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到输电通道功率分配混合整数凸规划问题中各约束条件对应的拉格朗日最优乘子和目标函数值的上界，根据各约束条件对应的拉格朗日最优乘子，确定Benders割，并根据Benders割，更新输电通道检修整数规划主问题，继续交替迭代求解更新后的输电通道检修整数规划主问题，得到检修计划数据中的整数变量的值和目标函数值的下界，直至目标函数值的上界和下界的差值小于或等于预设误差值，迭代结束。
在其中一个实施例中，问题分解模块620还用于通过Benders分解法，将交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题。
在其中一个实施例中，问题转化模块630还用于采用二阶锥凸松弛方法，对输电通道功率分配连续规划子问题进行凸松弛处理，将输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配二阶锥规划问题。
如图8所示，在其中一个实施例中，交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题包括检修资源约束条件；装置还包括区间分步化处理模块635，用于对检修资源约束条件进行区间分步化处理，以更新检修资源约束条件。
上述交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法中的步骤。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据、和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，所述预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数；
将所述交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，所述输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，所述输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，所述输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量；
将所述输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题；
根据所述电力设备的电气参数、所述电源负荷参数和所述检修计划数据，求解所述输电通道检修整数规划主问题和所述输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
2.根据权利要求1所述的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，其特征在于，所述根据所述电力设备的电气参数、所述电源负荷参数和所述检修计划数据，求解所述输电通道检修整数规划主问题和所述输电通道功率分配混合整数凸规划问题包括：
根据所述电力设备的电气参数、所述电源负荷参数和所述检修计划数据，求解所述输电通道检修整数规划主问题，得到检修计划数据中的整数变量的值和目标函数值的下界；
基于所述整数变量的值、所述电力设备的电气参数、所述电源负荷参数和所述检修计划数据，求解所述输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到所述输电通道功率分配混合整数凸规划问题中各约束条件对应的拉格朗日最优乘子和目标函数值的上界；
根据所述各约束条件对应的拉格朗日最优乘子，确定Benders割，并根据所述Benders割，更新所述输电通道检修整数规划主问题；
返回所述求解所述输电通道检修整数规划主问题，得到检修计划数据中的整数变量的值和目标函数值的下界的步骤，直至所述目标函数值的上界和下界的差值小于或等于预设误差值，迭代结束。
3.根据权利要求1所述的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，其特征在于，所述交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题包括直流通道单极检修状态约束条件，所述直流通道单极检修状态约束条件包括基于直流输电线路单极运行时的接地电阻构建的约束项。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，其特征在于，所述将所述交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题包括：
通过Benders分解法，将所述交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，其特征在于，所述将所述输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题包括：
采用二阶锥凸松弛方法，对所述输电通道功率分配连续规划子问题进行凸松弛处理，以将所述输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配二阶锥规划问题。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理方法，其特征在于，所述交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题包括检修资源约束条件；
所述根据所述电力设备的电气参数、所述电源负荷参数和所述检修计划数据，求解所述输电通道检修整数规划主问题和所述输电通道功率分配混合整数凸规划模型之前，还包括：
对所述检修资源约束条件进行区间分步化处理，以更新所述检修资源约束条件。
7.一种交直流并联输电通道检修计划和功率分配协同处理装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取交直流并联输电系统的电力设备的电气参数、电源负荷参数、检修计划数据和预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题，所述预构建的交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数；
问题分解模块，用于将所述交直流并联输电通道检修计划与功率分配协同优化问题分解为输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题，所述输电通道检修整数规划主问题和输电通道功率分配连续规划子问题均以输电通道检修费用与输电通道线路损耗费用之和最小为目标函数，所述输电通道检修整数规划主问题中的检修变量为未知变量，所述输电通道功率分配连续规划子问题中的检修变量为已知变量；
问题转化模块，用于将所述输电通道功率分配连续规划子问题转化为输电通道功率分配混合整数凸规划问题；
问题求解模块，用于根据所述电力设备的电气参数、所述电源负荷参数和所述检修计划数据，求解所述输电通道检修整数规划主问题和所述输电通道功率分配混合整数凸规划问题，得到输电通道功率分配数据和输电通道检修数据。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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