一种电力系统模型结构识别方法、系统、装置及介质与流程

本发明属于智能电网，提出了一种电力系统模型结构识别方法、系统、装置及介质。

背景技术：

1、电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，其稳定运行对于维持社会正常运转至关重要。电力系统的优化调度问题日益显得尤为紧迫和重要。随着可再生能源和智能电网等新技术的不断引入，电力系统的复杂性和不确定性也在不断增加，电力优化调度问题经常遇到无法求解和难求解的情况，因此，深入研究电力系统的优化调度问题，对于提高电力系统的运行效率、降低成本、保障供电可靠性具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中电力系统的复杂性和不确定性也在不断增加，电力优化调度问题经常遇到无法求解和难求解的情况的问题，提供一种电力系统模型结构识别方法、系统、装置及介质。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种电力系统模型结构识别方法，包括：

4、获取电力系统模型的典型约束和变量的信息；

5、基于求解器将各个机组在各个时段的变量进行对应，并通过爬坡约束串联机组的时间窗，判断是否存在机组组合结构，若存在，则计算电力系统模型的变量参数，识别得到电力系统物理模型结构。

6、本发明的进一步改进在于：

7、进一步的，获取电力系统模型的典型约束和变量的信息，具体为：电力系统模型的典型约束包括：机组出力下限约束、机组出力上限约束、机组逻辑约束和机组爬坡约束；

8、在求解器的识别下，所述机组出力下限约束被求解器识别为-lgxt,g+pt,g≥0或lgxt,g-pt,g≤0；

9、其中，pt,g表示机组g在t时刻的发电量，xt,g表示机组g在t时刻的状态变量，xt,g＝1时，机组g处于开机状态；xt,g＝0时，机组g处于关机状态，lg表示机组g出力下限；

10、所述机组出力上限约束被求解器识别为pt,g-ugxt,g≤0、

11、其中，ug表示机组g出力上限，表示机组g启动时最大出力增加量，st,g表示机组g启动变量，当且仅当机组g在t时刻有开机动作时，st,g＝1，否则，st,g＝0。

12、所述机组逻辑约束被求解器识别为xt+1,g-xt,g＝st+1,g-zt+1,g；

13、其中，zt+1,g表示机组g关停变量，当且仅当机组g在t+1时刻有关机动作时，zt+1,g＝1，否则zt+1,g＝0；

14、所述机组爬坡约束被求解器识别为

15、其中，δg表示机组g上坡速率，ηg表示机组g下坡速率，表示机组g停机时最大出力减小量；所述变量为电力系统模型典型约束的参数变量。

16、进一步的，基于求解器将各个机组在各个时段的变量进行对应，具体为：根据出力下限约束将xt,g、lg分别与pt,g进行对应；根据出力上限约束将xt,g、ug、与pt,g一一对应；通过爬坡约束确定pt,g内部变量之间的关系；通过逻辑约束将st,g、zt,g与py,g进行对应。

17、进一步的，通过爬坡约束串联机组的时间窗，判断是否存在机组组合结构，具体为：通过对应关系将众多pt,g连成不同时间线，若有两个及两个以上的pt,g被连在一起，则判断是否包含机组组合问题模型的结构，若存在，则计算电力系统模型的变量参数。

18、进一步的，计算电力系统模型的变量参数，具体为：对于与py,g相关的出力上限约束：固定状态变量xt,g＝1，ug的值为pt,g的上限；固定启动变量st,g＝1，的值为pt,g的上限。

19、对于与pt,g、pt-1,g相关的爬坡约束，固定启动变量st,g＝1，查看是否存在冲突变量xt-1,g＝0和xt,g＝1；若有，计算机组启动出力增量上限和爬坡速率δg，则:

20、固定启动变量st,g＝1，的值为pt,g的上限；若约束中有不冲突的其他变量，则不执行此步骤；

21、分别固定状态变量xt,g＝1、xt+1,g＝1，δg的值为pt+1,g-pt,g的上限；若约束中有不冲突的其他变量，则不执行此步骤；

22、若找到不同值的ug、δg，则取约束最宽松的值。

23、一种电力系统模型结构识别系统，包括：

24、获取模块，所述获取模块获取电力系统模型的典型约束和变量的信息；

25、识别模块，所述识别模块基于求解器将各个机组在各个时段的变量进行对应，并通过爬坡约束串联机组的时间窗，判断是否存在机组组合结构，若存在，则计算电力系统模型的变量参数，识别得到电力系统物理模型结构。

26、进一步的，获取电力系统模型的典型约束和变量的信息，具体为：电力系统模型的典型约束包括：机组出力下限约束、机组出力上限约束、机组逻辑约束和机组爬坡约束；

27、在求解器的识别下，所述机组出力下限约束被求解器识别为-lgxt,g+pt,g≥0或lgxt,g-pt,g≤0；

28、其中，pt,g表示机组g在t时刻的发电量，xt,g表示机组g在t时刻的状态变量，xt,g＝1时，机组g处于开机状态；xt,g＝0时，机组g处于关机状态，lg表示机组g出力下限；

29、所述机组出力上限约束被求解器识别为pt,g-ugxt,g≤0、

30、其中，ug表示机组g出力上限，表示机组g启动时最大出力增加量，st,g表示机组g启动变量，当且仅当机组g在t时刻有开机动作时，st,g＝1，否则，st,g＝0。

31、所述机组逻辑约束被求解器识别为xt+1,g-xt,g＝st+1,g-zt+1,g；

32、其中，zt+1,g表示机组g关停变量，当且仅当机组g在t+1时刻有关机动作时，zt+1,g＝1，否则zt+1,g＝0；

33、所述机组爬坡约束被求解器识别为

34、其中，δg表示机组g上坡速率，ηg表示机组g下坡速率，表示机组g停机时最大出力减小量；所述变量为电力系统模型典型约束的参数变量。

35、进一步的，基于求解器将各个机组在各个时段的变量进行对应，具体为：根据出力下限约束将xt,g、lg分别与pt,g进行对应；根据出力上限约束将xt,g、ug、与pt,g一一对应；通过爬坡约束确定pt,g内部变量之间的关系；通过逻辑约束将st,g、zt,g与pt,g进行对应。

36、进一步的，通过爬坡约束串联机组的时间窗，判断是否存在机组组合结构，具体为：通过对应关系将众多pt,g连成不同时间线，若有两个及两个以上的pt,g被连在一起，则判断是否包含机组组合问题模型的结构，若存在，则计算电力系统模型的变量参数。

37、进一步的，计算电力系统模型的变量参数，具体为：对于与pt,g相关的出力上限约束：固定状态变量xt,g＝1，ug的值为pt,g的上限；固定启动变量st,g＝1，的值为pt,g的上限。

38、对于与pt,g、pt-1,g相关的爬坡约束，固定启动变量st,g＝1，查看是否存在冲突变量xt-1,g＝0和xt,g＝1；若有，计算机组启动出力增量上限和爬坡速率δg，则:

39、固定启动变量st,g＝1，的值为pt,g的上限；若约束中有不冲突的其他变量，则不执行此步骤；

40、分别固定状态变量xt,g＝1、xt+1,g＝1，δg的值为pt+1,g-pt,g的上限；若约束中有不冲突的其他变量，则不执行此步骤；

41、若找到不同值的ug、δg，则取约束最宽松的值。

42、一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。

43、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如上述方法的步骤。

44、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

45、本发明通过获取的电力系统模型的典型约束和变量的信息，将各个机组在各个时段的变量进行对应，并通过爬坡约束串联机组的时间窗，判断是否存在机组组合结构，若存在，则计算电力系统模型的变量参数，识别得到电力系统物理模型结构。本发明通过分析机组组合问题约束和变量的特点，在求解器中恢复了机组组合物理模型，对充分利用模型信息，加速电力优化调度问题的求解进程具有重要参考意义，为实现机组组合问题的定制化求解奠定基础。