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申请/专利权人：广东电网有限责任公司广州供电局

摘要：本发明涉及一种电‑气互联系统数据的加速凸分散优化方法、装置及设备，该方法步骤包括：获取第一参数数据、第二参数数据以及能量耦合数据；对第二参数数据采用非线性非凸约束处理，得到天然气网络的松弛变量；依据松弛变量并采用Benders分解算法对第一参数数据、第二参数数据和能量耦合数据进行n次迭代处理，得到惩罚函数和惩罚因子；若松弛变量和惩罚函数均满足收敛条件，则输出优化结果。该方法通过非线性非凸约束和Benders分解算法相结合对第一参数数据、第二参数数据和能量耦合数据进行交替迭代处理，完成电‑气互联系统数据的优化计算，提高电‑气互联系统数据计算效率，也减少了传输数据量。

主权项：1.一种电-气互联系统数据的加速凸分散优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.获取电力网络的第一参数数据、天然气网络的第二参数数据以及电力网络与天然气网络的能量耦合数据；S2.对所述第二参数数据采用非线性非凸约束处理，得到天然气网络的松弛变量；S3.依据所述松弛变量并采用Benders分解算法对所述第一参数数据、所述第二参数数据和所述能量耦合数据进行n次迭代处理，得到惩罚函数和惩罚因子；S4.若所述松弛变量和所述惩罚函数均满足收敛条件，则输出优化结果；其中，所述收敛条件为： ；式中，和均为收敛容许度，为松弛变量，Wk为第k次迭代的惩罚函数，Wk-1为k-1次迭代的惩罚函数；依据所述松弛变量并采用Benders分解算法对所述第一参数数据、所述第二参数数据和所述能量耦合数据进行n次迭代处理，得到惩罚函数和惩罚因子包括：对所述第一参数数据和所述能量耦合数据采用凸二次约束不等式进行松弛处理，得到天然气网络变量和天然气流量；若天然气网络的目标函数有解，得到解向量并采用耦合约束式对所述天然气网络变量和所述天然气流量进行处理，得到Benders割约束不等式；若天然气网络的目标函数无解，增加耦合约束的燃气松弛变量，采用Benders分解算法的天然气网络约束对所述天然气网络变量、所述天然气流量和所述能量耦合数据进行处理，得到可行性Benders割约束不等式；采用Benders分解算法的电力网络约束对所述Benders割约束不等式和所述可行性Benders割约束不等式进行n次迭代处理，获得所述目标函数的上边界和下边界；若所述上边界和所述下边界满足最优解条件，得到惩罚因子；通过所述惩罚因子、所述能量耦合数据的优化目标和所述松弛变量构成惩罚函数；所述凸二次约束不等式为：，；所述目标函数为： ；所述耦合约束式为： ；所述Benders割约束不等式为：；所述天然气网络约束为： ；所述可行性Benders割约束不等式为：；所述电力网络约束为： ；所述最优解条件为：；式中，为t时刻燃气机组a消耗的天然气流量，h0，a为燃气机组a的第一耗量特性系数，h1，a为燃气机组a的第二耗量特性系数，h2，a为燃气机组a的第三耗量特性系数，a为燃气机组的编号，为燃气机组的集合，为t时刻燃气机组a的有功功率，为天然气网络变量；Fgas为天然气网络目标，为t时刻天然气管道节点i与节点j之间在位置d处的松弛变量，为天然气管道位置的集合，为不同节点i与节点j之间的集合，T为时刻的集合，为第k次迭代后的惩罚因子，b为电转气机组的编号，为电转气机组的集合，为t时刻第n次迭代后燃气机组a消耗的天然气流量，hP2G为电转气的转换系数，为t时刻第n次迭代后电转气机组b转换的天然气流量，为t时刻第n次迭代后电转气机组b消耗的有功功率，μ为实数变量，gn为第n次迭代的解向量，E为耦合约束的系数矩阵，Fpower为电力网络目标，p为电力网络目标的决策向量，为第n次迭代后的结果，为第n次迭代中耦合约束式的乘子向量；ηc为第c个耦合约束的燃气松弛变量，v为各个燃气松弛变量之和，UB为目标函数的上边界，LB为目标函数的下边界，ε为最优解的收敛参数，为燃气机组a的第c个耦合约束的燃气松弛变量，为电转气机组b的第c个耦合约束的燃气松弛变量，为第n次迭代中在天然气网络约束下耦合约束式的乘子向量，E为耦合约束的系数矩阵，Fpower为电力网络目标，Fgas为天然气网络目标。

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