一种基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法，包括以下步骤：首先基于能量守恒定律，分析能量枢纽对初始故障的耦合传播特性，得出初始故障经由能量枢纽传播后可能引发的衍生故障；之后建立综合能源系统马尔可夫过程的状态转移矩阵；最后利用状态转移矩阵得出引发综合能源系统连锁故障概率最大的初始故障，即找出连锁故障产生的原因，实现对连锁故障的溯源。本发明专利技术利用综合能源系统连锁故障的马尔可夫性质，实现了对连锁故障的溯源，为应对综合能源系统连锁故障提供了重要指导。

A Markov Process-based Traceability Method for Cascading Faults in Integrated Energy Systems

The invention discloses a Markov process-based Traceability Method for cascading faults of integrated energy system, which includes the following steps: firstly, based on the law of energy conservation, the coupling propagation characteristics of energy hub to initial faults are analyzed, and the derivative faults that may be caused by initial faults propagating through energy hub are obtained; secondly, the state transition matrix of Markov process of integrated energy system is established. At last, the state transition matrix is used to get the initial fault which has the greatest probability of cascading failures in the integrated energy system, that is, to find out the causes of cascading failures and to trace the origin of cascading failures. By utilizing the Markov property of cascading failures in integrated energy systems, the invention realizes tracing the origin of cascading failures and provides important guidance for dealing with cascading failures in integrated energy systems.

【技术实现步骤摘要】
一种基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法
本专利技术是一种综合能源系统连锁故障溯源方法，具体涉及一种基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法，属于综合能源系统安全稳定运行领域。
技术介绍
综合能源系统是由天然气、电力以及供热/冷系统组成的能源供应系统，其通过多能互补与能源梯级利用有效提高了能源的综合利用率，是应对当今世界日益严重的化石能源危机与环境污染问题的有效方法之一。综合能源系统连锁故障是指由初始故障经由能量枢纽对故障的传播而触发多个系统元件相继发生非独立故障的故障，综合能源系统连锁故障虽然发生频率很低，但对系统稳定运行影响巨大。传统的综合能源系统连锁故障研究方法主要是研究某些具体参数的变化对初始故障扩大的影响，但这些方法都是基于综合能源系统各个子系统之间的耦合关系及综合能源系统运行物理特性已知。然而伴随着综合能源系统的规模不断增大，这些研究方法的复杂性急剧增加，传统研究方法的准确性明显降低。而综合能源系统连锁故障转移过程符合马尔可夫过程特征，转移过程中的每一个状态的转移概率仅与系统当前状态有关而与历史状态无关，故可利用马尔可夫性质分析综合能源系统连锁故障，即通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法，其特征在于：步骤(1)：分析综合能源系统中的能量枢纽对初始故障的耦合传播特性，得出初始故障经能量枢纽可能引发的衍生故障；步骤(2)：得出综合能源系统马尔可夫过程状态转移矩阵；步骤(3)：得出基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法。

【技术特征摘要】
1.一种基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法，其特征在于：步骤(1)：分析综合能源系统中的能量枢纽对初始故障的耦合传播特性，得出初始故障经能量枢纽可能引发的衍生故障；步骤(2)：得出综合能源系统马尔可夫过程状态转移矩阵；步骤(3)：得出基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法。2.根据权利要求1所述一种基于马尔可夫过程的综合能源系统连锁故障溯源方法，其中步骤(1)分析综合能源系统中的能量枢纽对初始故障的耦合传播特性，得出初始故障经能量枢纽可能引发的衍生故障，本发明研究能量枢纽对初始故障的耦合传播特性是基于能量守恒，其具体数学表达式为式(1)：Pgasη1＝PT/η2+Pth/η3(1)其中Pgas、PT、Pth分别是天然气系统注入能量枢纽天然气的等值功率、能量枢纽为发电机提供的机械功率、供热/冷系统的加热功率，η1、η2、η3分别是天然气在能量枢纽中燃烧效率、能量枢纽的机械能转化效率、能量枢纽余热利用效率；因此当综合能源系统中某一子系统发生初始故障时，由式(1)所表述的能量枢纽故障传播...

【专利技术属性】
技术研发人员：马瑞，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43