一种主动配电网一体化调度方法、系统、终端设备及介质

1.本发明涉及电力系统调度技术领域，尤其涉及一种主动配电网一体化调度方法、系统、终端设备及介质。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.配电网调度是电力系统的重要工作内容之一，合理有效的配电网调度策略是电力供需平衡和系统安全经济运行的重要保障。区别于输电网，配电线路的电阻和电抗值较为接近，有功功率和无功功率具有强耦合关系，传统的有功与无功独立优化研究存在一定的片面性。随着风电、光伏等可再生能源在配电网中渗透率的不断提高，为应对有功平衡，配电网中接入了分布式电源及储能装置；针对无功平衡，接入了静止无功补偿器、分组投切电容器等装置；除此之外，网络重构能够通过改变配电系统的拓扑结构来提高系统的可靠性和经济性。由此，主动配电网的概念应运而生。主动配电网中包含多种主动管理措施，并且其网络结构能够发生改变。如何有效协调主动配电网中具有不同调节特性的各类元件，采用有功-无功协同优化策略，使得可再生能源被充分消纳的同时保障配电网的安全运行，并且尽可能地降低运行成本，是一个亟待解决的问题。
4.由于可再生能源出力在长时间尺度下难以提前被准确预测，并且其预测误差会随着时间延伸而不断积累，因此现有的主动配电网运行研究通常将整个调度过程按照时间尺度分为多个阶段，如日前阶段、日内阶段和实时阶段。然而，随着配电网内波动性和不确定性的显著提升，次序调度中不同阶段之间的耦联显著增强，传统的次序调度很可能造成不同调度阶段的衔接冲突，导致高昂的再调整成本乃至弃风、弃光和切负荷成本。相较于输电系统，主动配电网中含有更多可控分布式电源以及需要考虑调节时间特性的设备，其不同阶段之间的衔接问题还未得到充分解决。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提出了一种考虑计划锁定与状态维持约束的主动配电网一体化调度方法、系统、终端设备及介质，建立了包含因时间颗粒度升级而新产生的各种可调节资源的计划锁定时间约束、状态维持时间约束在内的一体化调度模型。计划锁定时间和状态维持时间越短，可调节资源的调节灵活度越高。新创建的两类约束可以保证，即使在高频滚动的电力系统一体化调度下，调节灵活度低的参与者，也可以通过上报自己的调度计划锁定时间与状态维持时间，来满足自身启停和功率调整频率的要求，由此顺利地参与到一体化模型中，进而提高配电网中各类可调节资源调度决策的合理性。
6.在一些实施方式中，采用如下技术方案：一种主动配电网一体化调度方法，包括：以电力系统综合费用最小为优化目标，建立具有变时间颗粒度的一体化滚动调度
模型；在所述一体化滚动调度模型中引入网络重构约束、启停计划锁定时间约束、出力计划锁定时间约束、启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束；对所述一体化滚动调度模型进行线性化处理，通过混合整数线性规划算法对一体化滚动调度模型进行求解，得到最优的机组启停和出力计划以及优化的配电网网络拓扑结构。
7.其中，所述启停计划锁定时间约束为某时刻点后，决策对象的启停计划一旦确定，在其后给定的一段时间里，计划不允许再改动；所述出力计划锁定时间约束为某时刻点后，决策对象的出力计划一旦确定，在其后给定的一段时间里，计划不允许再改动。
8.所述启停状态维持时间约束为可调节资源一旦启动、关停或调整档位，在其后给定的一段时间内，状态不允许再改变；所述出力状态维持时间约束为可调节资源的出力一旦确定，在其后给定的一段时间内，出力保持不变。
9.所述电力系统综合费用包括：可控机组的启停成本和运行成本、向上级电网购电成本、弃风惩罚成本、弃光惩罚成本、切负荷惩罚成本和储能成本。
10.在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种主动配电网一体化调度系统，包括：模型构建模块，用于以电力系统综合费用最小为优化目标，建立具有变时间颗粒度的一体化滚动调度模型；在所述一体化滚动调度模型中引入网络重构约束、启停计划锁定时间约束、出力计划锁定时间约束、启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束；模型优化求解模块，用于对所述一体化滚动调度模型进行线性化处理，通过混合整数线性规划算法对一体化滚动调度模型进行求解，得到最优的机组启停和出力计划以及优化的配电网网络拓扑结构。
11.在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现指令；存储器用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的一种主动配电网一体化调度方法。
12.在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的一种主动配电网一体化调度方法。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明构建了电力系统一体化滚动调度模型，将原来具有不同时间尺度、时间颗粒度、滚动频率的日前调度、日内调度、实时调度融为一体，滚动运行。为在精细刻画可再生能源出力和负荷的不确定性特征的同时保证计算效率，融合后的一体化调度模型具有变时间颗粒度、长前瞻时间尺度及最快滚动频率，自然地消除了次序调度的衔接冲突。同时变时间颗粒度能够更好地刻画可再生能源出力和负荷的波动，并且提升计算效率。
14.（2）本发明一体化滚动调度模型为保证具有不同时间惯性的多种可调节资源均能够在精细时间颗粒度下进行合理调度，引入了主动管理措施的计划锁定时间约束和状态维持时间约束，如可控发电机组、储能、静止无功补偿器、并联电容器、有载调压变压器和网络重构等。模型建立更加全面，调度结果更具实用性，并且求解速度较快，提升了主动配电网
调度的工程应用价值。
15.（3）本发明采用交流法潮流对配电网潮流进行分析，相较于直流法潮流计算，能够同时分析节点电压与相角对线路潮流的影响，对交流潮流进行线性化，提高了模型的计算效率。
16.（4）本发明扩充了机组及其他可调节资源允许调整的时刻点，并且通过设置各可调节资源的计划锁定时间和状态维持时间来限制设备的调节频率，可在维护设备使用寿命的同时，大幅提升各类可调节设备的灵活性，从而降低主动配电网的调度成本。其调度结果更加贴近现实生活，可实现主动配电网的安全经济运行，能够有效适应当前配电网发展的新形势。
17.本发明的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。
附图说明
18.图1为本发明实施例中考虑计划锁定与状态维持约束的电力系统一体化调度方法示意图；图2为本发明实施例中考虑计划锁定与状态维持约束的电力系统一体化调度模型示意图；图3为本发明实施例中机组计划锁定时间约束和状态维持时间约束示意图；其中，（a）为机组启停计划锁定时间约束示意图；（b）为机组出力计划锁定时间约束示意图；（c）为机组启停状态维持时间约束示意图；（d）为机组出力状态维持时间约束示意图；图4为本发明实施例中的可控发电机组运行成本分段线性化示意图；图5为本发明实施例中的配电线路传输容量约束线性化示意图。
具体实施方式
19.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
20.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
21.实施例一配电网调度是电力系统的重要内容之一，合理有效的配电网调度策略是电力供需平衡和系统安全经济运行的重要保障。主动配电网调度可以定义如下：主动配电网通过对分布式电源、储能系统、静止无功补偿器、并联电容器、有载调压变压器、用户侧需求响应资源等多种主动管理措施的协调优化，从而达到提高配电系统可靠性水平，降低运行成本的要求。随着大规模可再生能源接入配电网，可再生能源出力和负荷的波动性与不确定性将导致配电网可靠性水平降低。因此，如何有效协调配电网中具有不同调节特性的设备，采用有功-无功协同优化策略来保障配电网安全经济运行，并且尽可能地消纳可再生能源成为
研究热点。
22.鉴于可再生能源出力和负荷在长时间尺度下难以提前被准确预测，且其预测误差会随着时间延伸而不断积累，传统次序调度面临强烈的衔接冲突问题。因此，如何在利用更加准确的预测数据的同时保证计算效率，合理有效地调度配电网内各种可调节资源，使具有任意调节灵活度的参与者都能友好接入，是亟待解决的问题。
23.基于此，在一个或多个实施方式中，公开了一种考虑计划锁定与状态维持约束的主动配电网一体化调度方法，结合图1，具体包括如下过程：s101：以电力系统综合费用最小为优化目标，建立具有变时间颗粒度的一体化滚动调度模型；在一体化滚动调度模型中引入网络重构约束、启停计划锁定时间约束、出力计划锁定时间约束、启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束；本实施例中，将具有不同时间尺度、不同时间颗粒度的日前调度、日内调度、实时调度三阶段调度模型统一为具有变时间颗粒度和长前瞻时间尺度特性的一体化滚动调度模型，避免了顺序调度中各阶段的衔接问题。
24.现阶段的多阶段调度模型通常为日前调度（24h时间尺度，1h时间颗粒度）、日内调度（4h时间尺度、15min时间颗粒度、滚动执行）和实时调度（1h时间尺度、5min时间颗粒度）的组合，在日前确定机组启停计划、日内和实时确定机组的出力，容易导致不同模块之间的调度冲突，调度结果为次优解。因此将拥有不同时间尺度、时间颗粒度和滚动频率的多模块调度融为一体，滚动运行，从而消除了不同模块之间额衔接冲突，扩充了机组可以决策启停的时刻点，提升了调度的灵活性。
25.其中，长前瞻时间尺度即采用日前、日内、实时调度中最长的前瞻时间尺度24h。
26.变时间颗粒度具体指的是：在调度时段内的最初三个小时，依次采用5min、15min、和30min的精细时间颗粒度；在余下的调度时段内采用1h的时间颗粒度，以更好地刻画可再生能源出力和负荷的波动，并且提升计算效率。
27.本实施例的电力系统综合费用包括：可控机组的启停成本和运行成本、向上级电网购电成本、弃风惩罚成本、弃光惩罚成本、切负荷惩罚成本和储能成本。
28.本实施例研究建立了原三阶段调度中的全部约束在具有变时间颗粒度特性的一体化滚动调度模型中的新表达；引入包含因时间颗粒度升级而新产生的各种可调节资源的计划锁定时间约束、状态维持时间约束。
29.其中，计划锁定时间约束包括启停计划锁定时间约束和出力计划锁定时间约束，启停计划锁定时间约束为某时刻点后，决策对象的启停计划一旦确定，在其后给定的一段时间里，计划不允许再改动。出力计划锁定时间约束为某时刻点后，决策对象的出力计划一旦确定，在其后给定的一段时间里，计划不允许再改动。
30.状态维持时间约束包括启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束。启停状态维持时间约束指可调节资源一旦启动、关停或调整档位，在其后给定的一段时间内，启停状态不允许再改变；出力状态维持时间约束指可调节资源的出力一旦确定，在其后给定的一段时间内，出力保持不变。
31.计划锁定时间和状态维持时间越短，可调节资源的调节灵活度越高。新创建的两类约束可以保证，即使在高频滚动的一体化调度下，调节灵活度低的参与者，也可以通过上报自己的调度计划锁定时间与状态维持时间，来满足自身启停和功率调整频率的要求，由
此顺利地参与到一体化滚动调度模型中，进而提高配电网中各类可调节资源调度决策的合理性。
32.结合图2所示的主动配电网一体化调度模型，本实施例融合次序调度原三模块中最长的前瞻时间尺度24小时，并且采用非均匀时间颗粒度，第一小时采用5分钟的时间颗粒度，第二小时采用15分钟的时间颗粒度，第三小时采用30分钟的时间颗粒度，其后采用1小时的时间颗粒度，并且以5分钟/次的滚动频率进行滚动优化决策。
33.作为具体的实现方式，本实施例的主动配电网一体化滚动调度模型的目标函数具体为最小化电力系统中可控发电机组启停成本和运行成本、向上级电网购电成本、弃风弃光及切负荷惩罚成本和储能运行成本之和。具体表达式如下：（1）（2）（3）（4）（5）（6）其中，为主动配电网运行成本，包括可控发电机组运行成本和向上级电网购电成本；为主动配电网惩罚成本，包括弃光惩罚成本、弃风惩罚成本和切负荷惩罚成本；为储能运行成本；为优化时段数；为可控发电机组集合；为t优化时段的时长；、、分别为可控发电机组g的二次项、一次项和常数项成本系数；为可控发电机组g的无功成本系数；为可控发电机组g的单次启动成本；和分别为可控发电机组g在t时段内的有功出力和无功出力；为标识可控发电机组g在t时段内是否启动的二进制变量，表示机组g在t时段内启动，反之未启动；为上级电网集合；为上级电网在t时段的电价；和分别为t时段配电网向上级电网f购买的有功和无功功率；和分别为光伏电站和风电场集合；为配电网节点集合；、和分别为单位弃光、弃风和切负荷惩罚成本；和分别为t时段内光伏电站p的弃光量和风电场w的弃风量；和分别为t时段内节点i有功负荷和无功负荷的削减量；为储能集合；为储能e的单位运行成本；和分别为t时段内储能e的充
电功率和放电功率。
34.本实施例中，网络重构是指通过改变电力系统的网络拓扑结构来提高系统的可靠性、均衡负荷。网络重构约束主要体现在对节点功率平衡式以及线路潮流计算式的改变，即在下面的公式(7)、(8)、(9)中引入二进制变量s
ij,t
，以及辐射线路约束，即式(13)。通过引入二进制变量s
ij,t
，可以体现网络重构的结果，当s
ij,t
=1时表明t时刻线路ij是闭合的。
35.本实施例的一体化滚动调度模型的约束条件如下：（1）节点功率平衡式（7）（8）其中，s(j)为以节点j为首端节点的末端节点集合；e(j)为以节点j为末端节点的首端节点集合；为标识连接节点ij的线路开关在t时段闭合/断开的二进制变量，表示线路闭合，表示线路断开；和分别为t时段内线路ij上的有功功率和无功功率；i、j、k均为代指电力系统节点的索引，和分别为t时段内线路jk上的有功功率和无功功率；为标识连接节点jk的线路开关在t时段闭合/断开的二进制变量；和分别为位于节点j的上级电网和可控发电机组集合；和分别为位于节点j的光伏电站和风电场集合；为位于节点j的储能集合；和分别为位于节点j的静止无功补偿器与并联电容器组集合；和分别为t时段内向上级电网f购买的有功功率和无功功率；和分别为t时段内可控发电机组g发出的有功功率和无功功率；和分别为t时段内光伏电站p实际发出的有功功率和无功功率；和分别为t时段内风电场w实际发出的有功功率和无功功率；和分别为t时段内节点j的有功负荷和无功负荷；和分别为t时段内节点j的有功切负荷量和无功切负荷量；和分别为t时段内静止无功补偿器svc和并联电容器组cb发出的无功功率。
36.（2）交流潮流线性化表达式（9）
（10）其中，i、j、k均为代指电力系统节点的索引，、、分别为t时段内节点i、j、k的节点电压；和分别为线路ij的电导和电纳；和分别为线路jk的电导和电纳；、为t时段内线路ij、jk的相角差；、为t时段内节点i、j的相角，参考节点的相角设为0
°
。
37.（3）节点电压约束（11）其中，和分别为节点i的电压下限值和电压上限值。
38.（4）线路传输容量约束（12）其中，为线路ij的传输容量上限。
39.（5）配电网辐射状线路约束（13）其中，为配电网线路集合；n为配电网节点数。
40.（6）风电、光伏出力约束（14）其中，和分别为t时段内风电场w和光伏电站p的有功功率预测值；和分别为风电场w和光伏电站p的装机容量。
41.（7）可控发电机组逻辑变量约束（15）（16）
其中，为标识可控发电机组g在t时段内是否关停的二进制变量，表示机组g在t时段内关停，反之未关停；为反映机组g在t时段内启停状态的二进制变量，表示机组g处于运行状态，反之表示机组g处于停运状态；为反映机组g在t-1时段内启停状态的二进制变量；为表示机组g初始运行状态的二进制变量；为机组g的初始累计运行时间，为正数表示机组处于运行状态，且其数值表示机组已运行的时长，为负值表示机组处于停运状态，且其绝对值表示机组已停止运行的时长。
42.（8）机组启停计划锁定时间约束（17）其中，为机组g在t时段的启停计划锁定时间；表示第n次滚动优化初始时机组g的启停计划已锁定时间；mu同n一样，是表征滚动优化进程的索引；为在第mu次滚动优化时决策出的机组g在调度时间内的启停计划参考轨线，当=时，将对未来调度时间内机组g的启停计划重新进行决策，更新启停计划参考曲线，并在随后的时间范围内按照该启停计划执行。
43.（9）机组出力计划锁定时间约束（18）其中，为机组g的计划出力锁定时间；表示第n次滚动优化初始时机组g的出力计划已锁定时间；mp同n一样，是表征滚动优化进程的索引；为在第mp次滚动优化时决策出的机组g调度时间内的出力计划参考轨线，当=时，将对未来调度时间内机组g的启停计划重新进行决策，更新启停计划参考曲线，并在随后的时间范围内按照该启停计划执行。
44.（10）机组启停状态维持时间约束（19）其中，表示机组g在时间间隔t的最小运行时间，以时间间隔为单位；表示机组g在时间间隔t的最小停运时间，以时间间隔为单位。
45.（11）初始机组启停状态维持时间约束
（20）其中，表示机组g需要保持运行状态的最小时间间隔数；表示机组g需要保持停运状态的最小时间间隔数。
46.（12）机组爬坡速率约束（21）（22）（23）（24）其中，和分别为机组g的上爬速率和下爬速率；为机组g的有功出力下限值；和分别为机组g的最小启、停时间；t，t-1分别表示t时间和t-1时间。
47.（13）机组出力约束（25）（26）其中，为机组g的额定装机容量；为机组g的有功出力上限值，为机组g的有功出力下限值。
48.（14）弃风量、弃光量和切负荷量约束（27）其中，、、和分别为t时段内光伏电站p的弃光量和风电场w的弃风量。
49.（15）机组出力维持时间约束（28）（29）
其中，设置为1
×
10-4
；为机组g在t时段需要维持出力保持不变的时段数；为机组g初始阶段的有功出力；t和tt均为优化时段索引；和为可控发电机组g在t和t-1时段内的有功出力。
50.（16）储能运行约束（30）（31）（32）（33）（34）其中，和分别为储能装置e在t时段和初始时刻储存的能量；和分别为储能装置e的充电效率和放电效率；为标识储能装置e在t时段内是否处于充电状态的二进制变量，表示充电，反之表示未充电；为标识储能装置e在t时段内是否处于放电状态的二进制变量，表示放电，反之表示未放电；和分别为储能装置e的最小荷电量和最大荷电量；、分别为储能装置e在t时段的充电功率上限和放电功率上限。
51.（17）静止无功补偿器约束（35）其中，和分别为静止无功补偿器svc能够发出的无功下限与上限值。
52.（18）并联电容器组cb约束（36）（37）其中，为并联电容器组cb在t时段内处于档位h时所投入运行的电容器组数；为单组电容器发出的无功功率；和分别为标识并联电容器组cb在t时段和t-1内是否处于档位h的二进制变量，表示t时段cb处在档位h上，反之则不处于该
档位上，同理；为并联电容器组cb在时间间隔t的最小运行时间，以时间间隔为单位；tt和t均为表示时段的索引，两者具有相同的含义；为为标识并联电容器组cb在初始时刻是否处于档位h的二进制变量，其值为1表示初始时刻cb处在档位h上，反之则不处于该档位上。
53.（19）有载调压变压器oltc约束（38）（39）（40）其中，为根节点在t时段内的实际电压值；为根节点的基准电压值；为有载调压变压器的变比；为有载调压变压器oltc在t时段内处于档位o时的调节量；为标识有载调压变压器oltc在t时段内是否处于档位o的二进制变量，表示t时段oltc处在档位o上，反之则不处于该档位上；为有载调压变压器oltc在时间间隔t的最小运行时间，以时间间隔为单位。
54.（20）线路开关约束（41）（42）其中，标识配电线路ij在初始时刻的开/闭状态，表示闭合，表示断开；和分别为线路开关ij在时间间隔t的最小运行时间与最小停运时间，用时间间隔数为单位；tt和t均为表示时段的索引，两者具有相同的含义；和为标识连接节点ij的线路开关在t时段和t-1闭合/断开的二进制变量，表示线路闭合，表示线路断开，同理。
55.以机组的计划锁定时间约束和状态维持时间约束为例，结合图3中的（a）-（d），其中，图3中的（a）表示机组启停计划锁定时间约束，具体指的是：以机组启停计划锁定时间为参数，即机组启停计划一旦锁定，在时间范围内遵循该启停计划；图3中的
（b）表示机组出力计划锁定时间约束，具体指的是：以机组出力计划锁定时间为参数，即机组出力计划一旦锁定，在时间范围内遵循该出力计划；图3中的（c）表示机组启停状态维持时间约束，具体指的是：机组运行（停运）维持时间（）为参数，机组一旦运行（关停），将在（）时长范围内处于运行（停运）状态，不可关停（启动）；图3中的（d）表示机组出力状态维持时间约束，具体指的是：机组出力维持时间为参数，机组一旦调整出力，将在时长范围内维持该出力。
56.s102：对所述一体化滚动调度模型进行线性化处理；本实施例中，具体的线性化处理过程如下：（1）可控发电机组运行成本的分段线性化目标函数中，可控发电机组的运行成本为二次多项式形式，常用三分段线性化方式进行处理，如图4所示。
57.（43）（44）（45）（46）（47）（48）（49）（50）其中，m为分段数索引，m=1,2,3；为机组g在t时段内第m分段的有功功率；为机组g在m分段的最大有功功率；为机组g在m分段的有功功率最小值；为标识机组g在t时刻第m分段的状态；为机组g在出力下限时的运行成本；为机组g在m段内的斜率，、分别为机组g的有功出力上限值和下限值；（2）0/1变量与连续变量相乘
本公开的节点功率平衡式中存在诸如和在内的0/1变量与连续变量相乘的成分，对此分别引入中间变量和，并使其满足：（51）（52）（53）（54）其中，和分别为线路ij的有功潮流下限值和上限值、、分别为线路ij无功潮流的下限值和上限值；（3）配电网潮流计算式的松弛由于线路潮流计算式仅适用于闭合支路，即的情况，依然无法使用优化求解器直接进行求解，本实施例利用大m法，引入不等式约束对潮流计算式进行松弛。
58.（55）其中，为大m法中的一个极大值参数、为节点i在t时段的节点电压。
59.（4）配电线路容量约束的线性化处理针对线路传输容量约束式（12）为平方项约束的情况，本实施例采用功率圆线性化方法对该约束进行线性化。配电线路传输容量约束式从几何学的角度来讲，其表示点位于半径为的圆内，如图5所示。其中，为线路ij在t时刻的有功潮流，为线路ij在t时刻的无功潮流。将圆m等分并获得其内接等m边形，m值越大，圆内接等m边形与圆越接近。设a、b为圆内接等m边形的两个相邻顶点，其弧度角分别为和，则、，其中。由此可得a、b两点坐标分别为和，则圆内接等m边形的边ab可表示为：（56）基于上述解析几何理论，配电线路容量约束式可线性化为：（57）s103：通过混合整数线性规划算法对一体化滚动调度模型进行求解，得到最优的机组启停和出力计划、各类主动管理措施的协同调度方案以及配电网的网络拓扑结构。
60.本实施例的配电网的网络拓扑结构是通过决策出的二进制变量s
ij,t
的数值进行构建的，s
ij,t
=1表明线路ij在t时段闭合，反之则断开。
61.由此本模型转换为混合整数线性规划模型，可以通过cplex商业求解器进行求解，最终得到最优的机组启停和出力计划，以控制机组运行。
62.实施例二在一个或多个实施方式中，公开了一种主动配电网一体化调度系统，具体包括：模型构建模块，用于以电力系统综合费用最小为优化目标，建立具有变时间颗粒度的一体化滚动调度模型；在所述一体化滚动调度模型中引入网络重构约束、启停计划锁定时间约束、出力计划锁定时间约束、启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束；模型优化求解模块，用于对所述一体化滚动调度模型进行线性化处理，通过混合整数线性规划算法对一体化滚动调度模型进行求解，得到最优的机组启停和出力计划以及优化的配电网网络拓扑结构。
63.需要说明的是，上述各模块的具体实现方式与实施例一中相同，此处不再详述。
64.实施例三在一个或多个实施方式中，公开了一种终端设备，包括服务器，所述服务器包括存储器、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实施例一中的主动配电网一体化调度方法。为了简洁，在此不再赘述。
65.应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元cpu，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器dsp、专用集成电路asic，现成可编程门阵列fpga或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
66.存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
67.在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
68.实施例四在一个或多个实施方式中，公开了一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行实施例一中所述的主动配电网一体化调度方法。
69.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

技术特征：
1.一种主动配电网一体化调度方法，其特征在于，包括：以电力系统综合费用最小为优化目标，建立具有变时间颗粒度的一体化滚动调度模型；在所述一体化滚动调度模型中引入网络重构约束、启停计划锁定时间约束、出力计划锁定时间约束、启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束；对所述一体化滚动调度模型进行线性化处理，通过混合整数线性规划算法对一体化滚动调度模型进行求解，得到最优的机组启停和出力计划以及优化的配电网网络拓扑结构。2.如权利要求1所述的一种主动配电网一体化调度方法，其特征在于，所述启停计划锁定时间约束为某时刻点后，决策对象的启停计划一旦确定，在其后给定的一段时间里，计划不允许再改动；所述出力计划锁定时间约束为某时刻点后，决策对象的出力计划一旦确定，在其后给定的一段时间里，计划不允许再改动。3.如权利要求1所述的一种主动配电网一体化调度方法，其特征在于，所述启停状态维持时间约束为可调节资源一旦启动、关停或调整档位，在其后给定的一段时间内，状态不允许再改变；所述出力状态维持时间约束为可调节资源的出力一旦确定，在其后给定的一段时间内，出力保持不变。4.如权利要求1所述的一种主动配电网一体化调度方法，其特征在于，所述电力系统综合费用包括：可控机组的启停成本和运行成本、向上级电网购电成本、弃风惩罚成本、弃光惩罚成本、切负荷惩罚成本和储能成本。5.如权利要求1所述的一种主动配电网一体化调度方法，其特征在于，所述一体化滚动调度模型在调度时段内的最初三个小时，依次采用5min、15min、和30min的精细时间颗粒度；在余下的调度时段内采用1h的时间颗粒度。6.如权利要求1所述的一种主动配电网一体化调度方法，其特征在于，所述一体化滚动调度模型具体为：调度模型具体为：调度模型具体为：调度模型具体为：调度模型具体为：调度模型具体为：其中，为主动配电网运行成本，包括可控发电机组运行成本和向上级电网购
电成本；为主动配电网惩罚成本，包括弃光惩罚成本、弃风惩罚成本和切负荷惩罚成本；为储能运行成本；为优化时段数；为可控发电机组集合；为t优化时段的时长；、、分别为可控发电机组g的二次项、一次项和常数项成本系数；为可控发电机组g的无功成本系数；为可控发电机组g的单次启动成本；和分别为可控发电机组g在t时段内的有功出力和无功出力；为标识可控发电机组g在t时段内是否启动的二进制变量，表示机组g在t时段内启动，反之未启动；为上级电网集合；为上级电网在t时段的电价；和分别为t时段配电网向上级电网f购买的有功和无功功率；和分别为光伏电站和风电场集合；为配电网节点集合；、和分别为单位弃光、弃风和切负荷惩罚成本；和分别为t时段内光伏电站p的弃光量和风电场w的弃风量；和分别为t时段内节点i有功负荷和无功负荷的削减量；为储能集合；为储能e的单位运行成本；和分别为t时段内储能e的充电功率和放电功率。7.如权利要求1所述的一种主动配电网一体化调度方法，其特征在于，对所述一体化滚动调度模型进行线性化处理，具体包括：对可控发电机组运行成本的非线性项，通过分段线性化的方式进行线性化处理；对网络重构影响下，交流潮流线性化表达式中存在的0/1变量与连续变量相乘进行无误差线性转换；对存在0/1变量与连续变量相乘且仅适用于闭合线路的交流潮流线性化表达式采用大m法进行线性化处理；采用功率圆线性化方法对配电线路传输容量约束进行线性化。8.一种主动配电网一体化调度系统，其特征在于，包括：模型构建模块，用于以电力系统综合费用最小为优化目标，建立具有变时间颗粒度的一体化滚动调度模型；在所述一体化滚动调度模型中引入网络重构约束、启停计划锁定时间约束、出力计划锁定时间约束、启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束；模型优化求解模块，用于对所述一体化滚动调度模型进行线性化处理，通过混合整数线性规划算法对一体化滚动调度模型进行求解，得到最优的机组启停和出力计划以及优化的配电网网络拓扑结构。9.一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现指令；存储器用于存储多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的一种主动配电网一体化调度方法。10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的一种主动配电网一体化调度方法。

技术总结
本发明属于电力系统调度技术领域，具体公开了一种主动配电网一体化调度方法、系统、终端设备及介质，方法包括：以电力系统综合费用最小为优化目标，建立具有变时间颗粒度的一体化滚动调度模型；引入网络重构约束、启停计划锁定时间约束、出力计划锁定时间约束、启停状态维持时间约束和出力状态维持时间约束；对一体化滚动调度模型进行线性化处理，通过混合整数线性规划算法对一体化滚动调度模型进行求解，得到最优的机组启停和出力计划以及优化的配电网网络拓扑结构。本发明通过设置各可调节资源的计划锁定时间和状态维持时间来限制设备的调节频率，在维护设备使用寿命的同时，提升设备的灵活性，降低主动配电网的调度成本。降低主动配电网的调度成本。降低主动配电网的调度成本。


技术研发人员：王明强 刘佳楠 杨明 王孟夏 王成福 董晓明 王勇
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/8/16