【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电-气耦合多能流系统联合静态安全分析方法,属于含多种能源形式的电力系统运行和控制
技术介绍
能源综合利用是提高综合能源利用效率、促进可再生能源消纳的重要途径,通过打破原来电、热、冷、气、交通等能流子系统相对割裂的状态,实现多类型能源开放互联,构建多能流系统。多能流是指多种类型的能量流,表示电、热、冷、气、交通等能量流的相互耦合、转换和传输。多能流系统相比传统相互割裂的能源系统,其带来的效益包括:1)通过多类型能源的梯级开发利用和智能管理,可以降低能源消耗和浪费,提高综合能源利用效率,并有助于减少总的用能成本;2)利用不同能源的特性差异和互补、转换,有助于提高消纳间歇式可再生能源的能力;3)通过多能源的转供、互补和协调控制,有助于提高供能的可靠性,并为电网的运行提供更多可调控资源;4)通过多能流系统的协同规划和建设,可以减少基础设施的重复建设和浪费,提高资产利用率。多能流系统一方面具有可观的效益,另一方面也使原本复杂的能源系统更加复杂。多能流系统由多个能流子系统组成,这些能流子系统之间相互作用和影响,使得多能流系统复杂度显著增加,体现出许多新的特性,传统各个能流单独分析的方法已经难以适应新的要求,亟需发展出新的多能流分析方法。在我国,越来越多的燃气轮机、电制氢等耦合元件客观上增强了电-气之间的互联,促进了电-气耦合多能流系统的发展,也对电-气耦合多能流系统的运行控制和能量管理提出了新的要求。安全是多能流系统正常运行的基础,随着系统的复杂化,多能流的安全问题也更加突出。多能流系统在运行过程中会受到各种扰动的影响,包括元件故障、发电 ...
【技术保护点】
一种电‑气耦合多能流系统联合静态安全分析方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)从电‑气耦合多能流系统的能量管理系统中,获得当前电‑气耦合多能流系统的状态估计结果Ψse,包括:电‑气耦合多能流系统中电网节点的电压幅值和电网支路的有功功率,电‑气耦合多能流系统中气网节点压力和气网支路流量;(2)从电‑气耦合多能流系统的能量管理系统中,获得电‑气耦合多能流系统中电网、气网的安全运行约束Ψsc,包括:电‑气耦合多能流系统中电网节点电压幅值允许最大值、电网节点电压幅值允许最小值、电网支路有功功率允许最大值和电网支路有功功率允许最小值,电‑气耦合多能流系统中气网节点压力允许最大值、气网节点压力允许最小值、气网支路流量允许最大值和气网支路流量允许最小值;(3)根据上述步骤(1)的当前状态估计结果Ψse,对上述步骤(2)的安全运行约束Ψsc进行判断:(3‑1)若所有当前状态估计结果Ψse均满足安全运行约束Ψsc,转步骤(4);(3‑2)若当前状态估计结果Ψse中存在不满足安全运行约束Ψsc的状态,则判定该电‑气耦合多能流系统处于紧急状态,给出安全警告,并给出不满足安全运行的具体信息,安全分析方法结 ...
【技术特征摘要】
1.一种电-气耦合多能流系统联合静态安全分析方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)从电-气耦合多能流系统的能量管理系统中,获得当前电-气耦合多能流系统的状态估计结果Ψse,包括:电-气耦合多能流系统中电网节点的电压幅值和电网支路的有功功率,电-气耦合多能流系统中气网节点压力和气网支路流量;(2)从电-气耦合多能流系统的能量管理系统中,获得电-气耦合多能流系统中电网、气网的安全运行约束Ψsc,包括:电-气耦合多能流系统中电网节点电压幅值允许最大值、电网节点电压幅值允许最小值、电网支路有功功率允许最大值和电网支路有功功率允许最小值,电-气耦合多能流系统中气网节点压力允许最大值、气网节点压力允许最小值、气网支路流量允许最大值和气网支路流量允许最小值;(3)根据上述步骤(1)的当前状态估计结果Ψse,对上述步骤(2)的安全运行约束Ψsc进行判断:(3-1)若所有当前状态估计结果Ψse均满足安全运行约束Ψsc,转步骤(4);(3-2)若当前状态估计结果Ψse中存在不满足安全运行约束Ψsc的状态,则判定该电-气耦合多能流系统处于紧急状态,给出安全警告,并给出不满足安全运行的具体信息,安全分析方法结束;(4)从电-气耦合多能流系统的能量管理系统中获取预想事故集Ω;(5)对上述预想事故集Ω进行判断,若预想事故集Ω为空集,则转步骤(7),若预想事故集Ω为非空集合,则从预想事故集Ω中取出一个预想事故,形成该预想事故下的电-气耦合多能流方程组,包括:(5-1)电-气耦合多能流系统中的电网潮流方程: P i = U i Σ j ∈ i U j ( G i j c o s ( θ i - θ j ) + B i j s i n ( θ i - θ j ) ) , ( i = 1 , 2 , 3 , ... , n ) ]]> Q i = U i Σ j ∈ i U j ( G i j s i n ( θ i - θ j ) - B i j c o s ( θ i - θ j ) ) , ( i = 1 , 2 , 3 , ... , n ) ]]>其中:Pi为电网中节点i的注入有功功率,Qi为电网中节点i的注入无功功率,θi、θj分别为节点i、节点j的电压相角,Ui、Uj分别为节点i、节点j的电压幅值,Gij为电
\t网节点导纳矩阵Y第i行、第j列元素的实部,Bij为电网节点导纳矩阵Y第i行、第j列元素的虚部,电网节点导纳矩阵Y从电-气耦合多能流系统的能量管理系统中获取;(5-2)电-气耦合多能流系统中的天然气网水力方程: f k m = sgn p ( p k , p m ) × ( 77.54 T n p n ) ( D k m ...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙宏斌,郭庆来,王彬,潘昭光,陈瑜玮,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。