技術(shù)特征：

1.一種基于二層規(guī)劃的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1)采用二層規(guī)劃法對(duì)電力系統(tǒng)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建模，從整體角度出發(fā)，將整個(gè)電力系統(tǒng)按照目標(biāo)函數(shù)分層建模：

上層目標(biāo)函數(shù)和約束條件：

${\mathrm{min\ΔP}}_{loss}=\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{G}_{ij}(U_i^2+U_j^2-U_i{U}_j{\mathrm{cos\θ}}_j)---\left(1\right)$

s.t.

$P_{Gi}-P_{Di}-U_i\underset{j=1}{\overset{N}{\Σ}}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij}+B_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij})=0---\left(2\right)$

$Q_{Gi}-Q_{Di}-U_i\underset{j=1}{\overset{N}{\Σ}}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij}-B_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij})=0---\left(3\right)$

$P_{Gi}^{\min }\≤P_{Gi}\≤P_{Gi}^{\max },i\∈N_G---\left(4\right)$

$Q_{Gi}^{\min }\≤Q_{Gi}\≤Q_{Gi}^{\max },i\∈N_G---\left(5\right)$

$Q_{Ci}^{\min }\≤Q_{Ci}\≤Q_{Ci}^{\max },i\∈N_c---\left(6\right)$

$\left|{\mathrm{\θ}}_{ij}\right|\≤{\mathrm{\θ}}_{ij}^{\max }---\left(7\right)$

下層目標(biāo)函數(shù)和約束條件：

$\min F=\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(U_i-U_{iN})}^2,i=1,2,...,N---\left(9\right)$

s.t.

$P_{Gi}-P_{Di}-U_i\underset{j=1}{\overset{N}{\Σ}}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij}+B_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij})=0---\left(10\right)$

$Q_{Gi}-Q_{Di}-U_i\underset{j=1}{\overset{N}{\Σ}}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij}-B_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij})=0---\left(11\right)$

$U_i^{\min }\≤U_i\≤U_i^{\max },i=1,2,...,N---\left(12\right)$

$K_i^{\max }\≤K_i\≤K_i^{\max },i=1,2,...,N_T---\left(13\right)$

A≤A^max (14)

式中F為下層模型的目標(biāo)函數(shù)，即各節(jié)點(diǎn)電壓與額定電壓之差的平方；U_i為節(jié)點(diǎn)電壓幅值；U_iN為各節(jié)點(diǎn)電壓的期望水平；N為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)；N_G為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)集合；N_C為具有無功補(bǔ)償設(shè)備的節(jié)點(diǎn)集合；N_T為變比可調(diào)的變壓器個(gè)數(shù)；G_ij、B_ij為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中的元素；θ_ij為節(jié)點(diǎn)ij間的電壓相角差；為相角差的最大允許值；為關(guān)口功率因數(shù)下限；為關(guān)口功率因數(shù)上限；P_Di、Q_Di為節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功和無功功率；P_Gi、Q_Gi分別為發(fā)電機(jī)有功和無功出力；Q_Ci為無功補(bǔ)償設(shè)備的無功出力；K_i為相應(yīng)變壓器的變比；A為當(dāng)前動(dòng)作策略的設(shè)備動(dòng)作次數(shù)；A^max分別為相應(yīng)變量的上、下限；

2)上層模型中決策變量為發(fā)電機(jī)和無功補(bǔ)償設(shè)備的無功出力Q_Gi和Q_Ci，采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行求解；

3)下層模型目標(biāo)函數(shù)為各節(jié)點(diǎn)電壓偏移最小minF，決策變量為變壓器檔位，為離散變量，利用隨機(jī)森林算法求解即可。

2.一種基于二層規(guī)劃的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法的應(yīng)用，其特征在于：建立一個(gè)基于電力系統(tǒng)全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置ADPSS的無功優(yōu)化檢測平臺(tái)，該平臺(tái)連接ADPSS系統(tǒng)與基于OPEN3000的AVC系統(tǒng)，能夠?qū)?shí)際電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬仿真，利用權(quán)利要求1所述的一種基于二層規(guī)劃的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法，形成基于二層規(guī)劃的無功優(yōu)化軟件包，對(duì)待檢測AVC系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，所述無功優(yōu)化檢測平臺(tái)由系統(tǒng)配置模塊、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫模塊、計(jì)算與數(shù)據(jù)接口模塊構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于二層規(guī)劃的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法的應(yīng)用，其特征在于：

所述系統(tǒng)配置模塊用于仿真案例的登錄管理以及相關(guān)配置信息設(shè)置；

所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫模塊用于存放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、完成潮流計(jì)算和結(jié)果存放；

所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出以及數(shù)據(jù)校驗(yàn)、將存放好的變位信息發(fā)送給計(jì)算模塊進(jìn)行拓?fù)浞治龊蛣?dòng)態(tài)并行計(jì)算；

所述計(jì)算模塊主要完成動(dòng)態(tài)并行計(jì)算、建立智能檢測庫和負(fù)荷波動(dòng)案例庫、模擬各種電網(wǎng)運(yùn)行方式或擾動(dòng)方式；

所述數(shù)據(jù)接口模塊則是無功優(yōu)化檢測平臺(tái)與其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞、互換的中轉(zhuǎn)站，主要包括AVC數(shù)據(jù)接口、CIM數(shù)據(jù)接口、E格式數(shù)據(jù)接口、控制指令數(shù)據(jù)接口。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于二層規(guī)劃的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法的應(yīng)用，其特征在于：所述計(jì)算模塊包含一個(gè)評(píng)估指標(biāo)體系，該評(píng)估指標(biāo)體系主要包括無功優(yōu)化算法開發(fā)和全過程無功控制策略評(píng)價(jià)兩部分，主要負(fù)責(zé)開發(fā)基于全過程的無功優(yōu)化算法、基于數(shù)值優(yōu)化方法的斷面潮流無功優(yōu)化算法，建立評(píng)估指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)在多種無功優(yōu)化算法下的AVC控制策略評(píng)估。