电力系统的双层鲁棒机组组合方法及组件

本发明涉及电力系统调度与运行，尤其涉及一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法及组件。

背景技术：

1、面对资源短缺和环境恶化的压力，大力发展可再生能源已成为电力行业的广泛共识。以风电、光伏为代表的可再生能源的大规模并网在促进电力系统“绿色”发展的同时，其出力不确定性给电力系统的调度运行带来了严峻的挑战。为应对这种挑战，电力系统必须调用更多的发电机组和备用资源，以保证随机可再生能源出力情景下的电网调度满足运行约束。

2、鲁棒机组组合是指考虑电力系统随机变量区间变化范围的火电机组启停方案决策，其目的是实现随机变量最坏取值下的电力系统满足运行约束。在高比例可再生能源电力系统中，新能源出力是一类重要的随机变量。鲁棒机组组合问题的特殊性在于机组启停的决策需要满足非预期性，即受制于预测能力的限制，新能源出力的取值是依据时段顺序依次揭露的，当前时段的机组启停决策只能依靠截至此时段知晓的新能源出力取值和未来有限时段的新能源出力取值或范围。未考虑非预期性的调度结果可能导致电力系统的日内实际调度不可行，因此，如何在鲁棒机组组合中考虑决策的非预期性，仍是一个关键问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法及组件，用以解决现有技术中未考虑非预期性的调度结果可能导致电力系统的日内实际调度不可行的缺陷，充分考虑了可再生能源出力的区间不确定性以及调度决策与可再生能源出力之前需要满足的非预期性，对电力系统的机组组合进行决策，从而获取能够保障电力系统实时运行可行性的机组组合方案。

2、本发明提供一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法，所述电力系统至少包括火电机组和新能源机组，所述方法包括：确定基于内层两阶段鲁棒机组组合模型得到的内层模型的新能源机组的出力场景集合和所述火电机组的机组组合值；根据所述内层模型的新能源机组的出力场景集合，基于外层多时段序贯决策模型对所述火电机组的机组组合值的可行性进行校验；在通过所述外层多时段序贯决策模型的校验时，将所述火电机组的机组组合值作为最终机组组合值；在未通过所述外层多时段序贯决策模型的校验时，更新所述内层两阶段鲁棒机组组合模型，以根据更新后的所述内层两阶段鲁棒机组组合模型重复迭代执行所述确定的步骤和所述校验的步骤，直至通过所述外层多时段序贯决策模型的校验时，将通过所述外层多时段序贯决策模型校验的所述火电机组的机组组合值作为最终机组组合值。

3、根据本发明提供的一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法，所述确定基于内层两阶段鲁棒机组组合模型得到内层模型的新能源机组的出力场景集合和所述火电机组的机组组合值，包括：获取电力系统的参数并初始化新能源机组的出力场景集合、新能源机组的场景序列的索引集合、内外层模型之间的迭代索引、内层模型阶段迭代索引和内层预调度机组组合非预期割平面约束集合；根据所述电力系统的参数、所述新能源机组的出力场景集合、新能源机组的场景序列的索引集合、所述内外层模型之间的迭代索引、所述内层模型阶段迭代索引和所述内层预调度机组组合非预期割平面约束集合，基于内层预调度阶段优化模型得到预调度阶段的新能源机组的出力场景集合和机组组合值；根据所述预调度阶段的新能源机组的出力场景集合，基于内层再调度阶段优化模型对所述预调度阶段的机组组合值进行校验；在通过所述内层再调度阶段优化模型的校验时，将所述预调度阶段的机组组合值作为所述火电机组的机组组合值；在未通过所述内层再调度阶段优化模型的校验时，更新所述内层预调度阶段优化模型，以根据更新后的所述内层预调度阶段优化模型重复迭代执行所述根据所述电力系统的参数的步骤，直至通过所述内层再调度阶段优化模型的校验时，将通过所述内层再调度阶段优化模型校验的所述预调度阶段的机组组合值作为所述火电机组的机组组合值。

4、根据本发明提供的一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法，所述根据所述预调度阶段的新能源机组的出力场景集合，基于内层再调度阶段优化模型对所述预调度阶段的机组组合值进行校验，包括：根据所述预调度阶段的新能源机组的出力场景集合得到所述内层预调度阶段优化模型的日内最高运行成本辅助变量的最优解；在所述日内最高运行成本辅助变量的最优解与所述内层再调度阶段优化模型的目标函数值满足第一预设公式时，所述预调度阶段的机组组合值通过所述内层再调度阶段优化模型的校验；在所述日内最高运行成本辅助变量的最优解与所述内层再调度阶段优化模型的目标函数值不满足第一预设公式时，所述预调度阶段的机组组合值未通过所述内层再调度阶段优化模型的校验；所述第一预设公式为：

5、

6、其中，为所述内层预调度阶段优化模型的日内最高运行成本辅助变量η的最优解；为所述内层再调度阶段优化模型的目标函数值；ε为预设的允许偏差，m为所述内层模型阶段迭代索引，n为所述内外层模型之间的迭代索引，wait为预调度阶段，see为再调度阶段。

7、根据本发明提供的一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法，所述在未通过所述内层再调度阶段优化模型的校验时，更新所述内层预调度阶段优化模型，包括：在所述日内最高运行成本辅助变量的最优解与所述内层再调度阶段优化模型的目标函数值不满足所述第一预设公式时，更新所述内层模型阶段迭代索引，更新所述新能源机组的出力场景集合和所述新能源机组的场景序列的索引集合，以根据更新后的所述内层模型阶段迭代索引、所述新能源机组的出力场景集合和所述新能源机组的场景序列的索引集合更新所述内层预调度阶段优化模型。

8、根据本发明提供的一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法，所述根据所述内层模型的新能源机组的出力场景集合，基于外层多时段序贯决策模型对所述火电机组的机组组合值的可行性进行校验，包括：根据所述内层模型的新能源机组的出力场景集合确定所述外层多时段序贯决策模型的决策解；根据所述决策解计算松弛变量惩罚成本；在所述松弛变量惩罚成本满足第二预设公式时，所述火电机组的机组组合值通过所述外层多时段序贯决策模型的校验；在所述松弛变量惩罚成本不满足第二预设公式时，所述火电机组的机组组合值未通过所述外层多时段序贯决策模型的校验；所述第二预设公式为：

9、

10、其中，为所述松弛变量惩罚成本，y为新能源场景序列的索引，n为所述内外层模型之间的迭代索引，punish为惩罚。

11、根据本发明提供的一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法，所述确定所述外层多时段序贯决策模型的决策解，包括：在调度时段满足预设时段阈值时，基于所述外层多时段序贯决策模型得到所述决策解；在所述调度时段不满足预设时段阈值时，更新所述调度时段，并根据更新后的调度时段基于所述外层多时段序贯决策模型得到所述决策解。

12、根据本发明提供的一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法，所述在未通过所述外层多时段序贯决策模型的校验时，更新所述内层两阶段鲁棒机组组合模型，包括：在所述松弛变量惩罚成本不满足所述第二预设公式时，更新所述内外层模型之间的迭代索引，更新所述内层预调度机组组合非预期平面约束集合，以根据更新后的所述内外层模型之间的迭代索引和所述内层预调度机组组合非预期平面约束集合更新所述内层两阶段鲁棒机组组合模型。

13、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电力系统的双层鲁棒机组组合方法。

14、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电力系统的双层鲁棒机组组合方法。

15、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电力系统的双层鲁棒机组组合方法。

16、本发明提供的一种电力系统的双层鲁棒机组组合方法及组件，电力系统至少包括火电机组和新能源机组，该方法包括：确定基于内层两阶段鲁棒机组组合模型得到的内层模型的新能源机组的出力场景集合和火电机组的机组组合值；根据内层模型的新能源机组的出力场景集合，基于外层多时段序贯决策模型对火电机组的机组组合值的可行性进行校验；在通过外层多时段序贯决策模型的校验时，将火电机组的机组组合值作为最终机组组合值；在未通过外层多时段序贯决策模型的校验时，更新内层两阶段鲁棒机组组合模型，以根据更新后的内层两阶段鲁棒机组组合模型重复迭代执行确定的步骤和校验的步骤，直至通过外层多时段序贯决策模型的校验时，将通过外层多时段序贯决策模型校验的火电机组的机组组合值作为最终机组组合值，充分考虑了可再生能源出力的区间不确定性以及调度决策与可再生能源出力之前需要满足的非预期性，对电力系统的机组组合进行决策，从而获取能够保障电力系统实时运行可行性的机组组合方案。