本发明属于消纳空间计算，尤其涉及一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法及系统。
背景技术：
1、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。
2、分布式新能源在配电网渗透率不断提高，然而其出力的波动和不确定性严重影响配电网安全性和稳定性；同时，各层级配电网通过多节点耦合实现功率交互，可有效缓新能源出力波动，实现配电网的安全、可靠运行。因此，为充分发挥不同层级配电网之间的能量耦合特性，挖掘不同层级配电网的新能源消纳潜力，从系统层面衡量多层级配电网消纳能力，是增强新能源消纳能力和配电网安全、可靠运行的必要举措。
3、现行的研究均着眼于单一配电网的新能源消纳能力评估，而未发挥多层级配电网之间通过联络线的功率交互功能实现相邻配电网系统参与新能源消纳的优势；其次，多层级配电网在电网实际运行过程中高度耦合，但是不同层级配电网通常由不同的调控中心运营管理，致使不同层级配电网协同性较弱。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法及系统，考虑互联多层级配电网结构，构建以各层级新能源装机容量最大为目标的测算模型，通过对层级之间联络线的解耦，对测算模型进行分解，进而进行分布式求解，得到多层级配电网最优的消纳空间，提高多层级配电网的新能源消纳能力。
2、为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、本发明第一方面提供了一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法。
4、一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，包括：
5、获取互联多层级配电网的基本数据，包括拓扑结构、系统阻抗、dg时序预测值、负荷参数；
6、基于基本数据，以各层级新能源装机容量最大为目标函数，增加配电网安全运行约束，建立消纳空间测算模型；
7、通过对层级之间联络线的解耦，将消纳空间测算模型进行分解，进而对分解后的模型进行分布式求解，得到各层级配电网最优的消纳空间。
8、进一步的，所述互联多层级配电网，包括上层配电网和下层配电网，上下配电网之间通过联络线连接；所述上层配电网包括高压配电网，所述下层配电网包括中、低压配电网。
9、进一步的，所述目标函数，具体为：
10、
11、式中：ωn1为上层配电网所有节点组成的集合；ωn2为下层配电网所有节点组成的集合；spv,i,t为t时刻节点i处分布式光伏并网容量；swt,i,t为t时刻节点i处分布式风电并网容量；ppv,i,t、qpv,i,t分别为t时刻节点i处分布式光伏的有功和无功功率；pwt,i,t、qwt,i,t分别为t时刻节点i处分布式风电的有功和无功功率。
12、进一步的，所述消纳空间测算模型，包括上级配电网潮流模型和下级配电网潮流模型；
13、所述上级配电网潮流模型为：
14、
15、式中：为上层配电网所有支路组成的集合；pij,t、qij,t分别为t时刻流经支路i j的有功和无功功率；rij、xij分别为线路i j的电阻和电抗；vi,t为t时刻节点i的电压；iij,t为t时刻线路i j的电流；分别为t时刻节点i的净有功、净无功功率；psub,i,t、qsub,i,t分别为t时刻节点i处变电站发出的有功、无功功率；pload,i,t、qload,i,t分别为t时刻位于节点i处负荷的有功、无功功率；pcon1,i,t、qcon1,i,t分别为t时刻高压配电网向中压配电网传输的有功、无功功率；
16、所述下级配电网潮流模型为：
17、
18、式中：为下层配电网所有支路组成的集合；分别为t时刻节点i的净有功、净无功功率。
19、进一步的，所述消纳空间测算模型建立后，采用二阶锥松弛方法，将所述消纳空间测算模型转换为混合整数二阶锥规划线性规划模型。
20、进一步的，所述通过对层级之间联络线的解耦，将消纳空间测算模型进行分解，是采用自适应步长目标级联法atc，将多层级配电网新能源消纳空间测算问题转化为上层配电网子问题和下层配电层子问题，具体为：
21、对层级之间联络线的解耦，将层级之间的联络线交换功率作为耦合变量、拉格朗日乘子作为罚项乘子，引入到上级配电网潮流模型和下级配电网潮流模型的目标函数中，得到消纳空间分解测算模型；
22、所述消纳空间分解测算模型包括上层配电网子问题对应的上级配电网潮流模型、下层配电层子问题对应的和下级配电网潮流模型。
23、进一步的，所述对分解后的模型进行分布式求解，基于atc，具体步骤为：
24、1)设定罚项乘子、虚拟负荷、虚拟发电机、内循环次数、外循环次数的初始值；
25、2)内循环迭代开始，通过下级配电网潮流模型，下层配电层子问题并行主动优化，得到虚拟发电机量；
26、3)通过上级配电网潮流模型，上层配电网子问题并行优化决策，根据流程2)的已知求解上层配电网新能源消纳空间，得到虚拟负荷量；
27、4)决策内循环是否收敛，若满足内循环收敛精度要求，则执行步骤5)；否则执行步骤6)；
28、5)决策外循环是否收敛，若满足外循环收敛精度要求，则完成优化流程，输出决策结果；否则执行步骤6)，按规则更新罚项乘子；
29、6)更新罚项乘子，然后执行步骤2)。
30、本发明第二方面提供了一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算系统。
31、一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算系统，包括数据获取模块、模型建立模块和模型求解模块：
32、数据获取模块，被配置为：获取互联多层级配电网的基本数据，包括拓扑结构、系统阻抗、dg时序预测值、负荷参数；
33、模型建立模块，被配置为：基于基本数据，以各层级新能源装机容量最大为目标函数，增加配电网安全运行约束，建立消纳空间测算模型；
34、模型求解模块，被配置为：通过对层级之间联络线的解耦，将消纳空间测算模型进行分解，进而对分解后的模型进行分布式求解，得到各层级配电网最优的消纳空间。
35、进一步的，所述目标函数，具体为：
36、
37、式中：ωn1为上层配电网所有节点组成的集合；ωn2为下层配电网所有节点组成的集合；spv,i,t为t时刻节点i处分布式光伏并网容量；swt,i,t为t时刻节点i处分布式风电并网容量；ppv,i,t、qpv,i,t分别为t时刻节点i处分布式光伏的有功和无功功率；pwt,i,t、qwt,i,t分别为t时刻节点i处分布式风电的有功和无功功率。
38、进一步的，所述消纳空间测算模型，包括上级配电网潮流模型和下级配电网潮流模型；
39、所述上级配电网潮流模型为：
40、
41、式中：为上层配电网所有支路组成的集合；pij,t、qij,t分别为t时刻流经支路i j的有功和无功功率；rij、xij分别为线路i j的电阻和电抗；vi,t为t时刻节点i的电压；iij,t为t时刻线路i j的电流；分别为t时刻节点i的净有功、净无功功率；psub,i,t、qsub,i,t分别为t时刻节点i处变电站发出的有功、无功功率；pload,i,t、qload,i,t分别为t时刻位于节点i处负荷的有功、无功功率；pcon1,i,t、qcon1,i,t分别为t时刻高压配电网向中压配电网传输的有功、无功功率；
42、所述下级配电网潮流模型为：
43、
44、式中：为下层配电网所有支路组成的集合；分别为t时刻节点i的净有功、净无功功率。
45、本发明第三方面提供了计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法中的步骤。
46、本发明第四方面提供了电子设备，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程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法中的步骤。
47、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
48、本发明考虑互联多层级配电网结构，构建以各层级新能源装机容量最大为目标的测算模型，通过对层级之间联络线的解耦，对测算模型进行分解，进而进行分布式求解，得到多层级配电网最优的消纳空间，提高多层级配电网的新能源消纳能力。
49、本发明采用上下两级的互联多层级配电网结构，将高压配电网与中、低压配电网间的分布式新能源消纳空间测算问题转化为多个基本框架的嵌套优化问题，实现多级配电网的分布式新能源消纳空间有效评估。
50、本发明以多层级配电网新能源装机容量最大为目标函数，基于distflow潮流模型建立多层级配电网分布式新能源消纳空间测算模型，针对模型非凸以及求解效率低等问题，基于二阶锥松弛将模型转化为混合整数二阶锥规划模型，从而降低模型的求解难度。
51、本发明引入自适应调节机制对目标级联法的迭代步长进行修正，进而对层级之间联络线的解耦，将层级之间的联络线交换功率作为耦合变量、拉格朗日乘子作为罚项乘子，引入到上级配电网潮流模型和下级配电网潮流模型的目标函数中，得到相互关联的两个子模型，便于进行分布式求解，提高求解的效率和准确度。
52、本发明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，或通过本发明的实践了解到。
1.一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，其特征在于，所述互联多层级配电网，包括上层配电网和下层配电网，上下配电网之间通过联络线连接；所述上层配电网包括高压配电网，所述下层配电网包括中、低压配电网。
3.如权利要求1所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，其特征在于，所述目标函数，具体为：
4.如权利要求1所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，其特征在于，所述消纳空间测算模型，包括上级配电网潮流模型和下级配电网潮流模型；
5.如权利要求1所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，其特征在于，所述消纳空间测算模型建立后，采用二阶锥松弛方法，将所述消纳空间测算模型转换为混合整数二阶锥规划线性规划模型。
6.如权利要求1所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，其特征在于，所述通过对层级之间联络线的解耦，将消纳空间测算模型进行分解，是采用自适应步长目标级联法atc，将多层级配电网新能源消纳空间测算问题转化为上层配电网子问题和下层配电层子问题，具体为：
7.如权利要求1所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算方法，其特征在于，所述对分解后的模型进行分布式求解，基于atc，具体步骤为：
8.一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算系统，其特征在于，包括数据获取模块、模型建立模块和模型求解模块：
9.如权利要求8所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算系统，其特征在于，所述目标函数，具体为：
10.如权利要求8所述的一种互联多层级配电网的消纳空间分布式计算系统，其特征在于，所述消纳空间测算模型，包括上级配电网潮流模型和下级配电网潮流模型；
11.一种电子设备，其特征是，包括：
12.一种存储介质，其特征是，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-7任一项所述的方法。
