【技术实现步骤摘要】
一种多源互补城市热网的可靠性评估及优化方法
本专利技术涉及一种多源互补城市热网元件故障情况下的可靠性评估以及优化方法，属于热网优化调度领域。
技术介绍
伴随能源转型，以及新型城市能源网络的发展，越来越强调“多源互补，多能协同”，致力于实现城市能源供应整体效益的最大化。热网作为城市能源网络中的重要组成部分，其在面临大扰动时，快速响应供应和负荷的大幅波动能力直接关系着人们的正常生活和生产活动。其中，热网的可靠性是供热企业技术装备水平和管理水平的综合体现。随着经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，热用户对供热的要求也越来越高，因此提高供热可靠性既是热用户的期望也是供热企业的目标。目前我国热网存在结构薄弱、设备老化、调度水平低等问题，很大程度上制约了供热可靠性的提升。其次，热网运行中元件产生故障不可避免，其可靠性可以通过检修等方法进行调整，也可通过投入新元件等方法提高热网的可靠性。但是检修和投入新元件都需要投入一定的成本，因此在确保供热可靠性的同时，如何获得最大效益的恢复策略对于供热系统的运行调度十分重要。本专利技术提出了...
【技术保护点】
1.一种多热源城市热网的可靠性评估及优化方法，其特征在于：/n步骤S1，根据热网的拓扑结构和各个热网元件的可靠性信息，进行可靠性建模，计算出面向热用户的可靠性指标；/n步骤S2，根据相应天气变化下的供热不足统计结果，通过这些事故引发的概率，计算热用户侧的供热不足情况，基于时序蒙特卡洛计算给定时间尺度下的权重函数；/n步骤S3，定义多热源城市热网的恢复弹性评价指标，在此基础上建立构建热网的弹性评估指标，从而针对热网进行恢复弹性评价；/n步骤S4，根据可靠性指标和弹性指标建立热网可靠性优化框架，同时考虑修复成本，来优化热网元件的恢复策略。/n步骤S5，根据步骤S4中的恢复策略，...
【技术特征摘要】
1.一种多热源城市热网的可靠性评估及优化方法，其特征在于：
步骤S1，根据热网的拓扑结构和各个热网元件的可靠性信息，进行可靠性建模，计算出面向热用户的可靠性指标；
步骤S2，根据相应天气变化下的供热不足统计结果，通过这些事故引发的概率，计算热用户侧的供热不足情况，基于时序蒙特卡洛计算给定时间尺度下的权重函数；
步骤S3，定义多热源城市热网的恢复弹性评价指标，在此基础上建立构建热网的弹性评估指标，从而针对热网进行恢复弹性评价；
步骤S4，根据可靠性指标和弹性指标建立热网可靠性优化框架，同时考虑修复成本，来优化热网元件的恢复策略。
步骤S5，根据步骤S4中的恢复策略，建立热网多目标可靠性优化计算，用于指导和实现多能互补背景下的热网优化调度。
2.根据权利要求1所述的一种多热源城市热网的可靠性评估及优化方法，其特征在于，所述的步骤S1具体为：
考虑一个标准的热网，包括阀门、三通和疏水器共M个元件和N个热力站；首先定义元件i的故障率λi、元件i的修复/更换时间ri、元件i的故障时间的随机变量Ti、热力站j供热不足的时间QTj、热力站j对应的热用户数Nj，其中i∈[1,M],j∈[1,N]，并且所有指标都是非负数，则可得到热力站j所对应的故障率λj、供热不足的时间QTj以及热力站j的供热不足恢复时间rj为：
λj表示热力站j的故障率；λij为导致热力站j供热不足的元件i的故障率；rij为导致热力站j供热不足的元件i的修复/更换时间。
3.根据权利要求1所述的一种多热源城市热网的可靠性评估及优化方法，其特征在于，所述的步骤S2中采用时序蒙特卡罗模拟，针对具有时间相关性的故障率进行模拟，t表示连续模拟时间，其中0≤t≤h，h是模拟的时间范围；设i是分布系统中容易出故障的元件的编号，i＝1,…,M；
wi(t)→R，表示应用于平均故障率λi的时间相关权重因子；权重函数wi(t)通常将定义为根据不同应力对元件的影响的专家判断而校准以适合特定模拟场景的分段常数函数，当wi(t)发生变化，不再恒定，热网中元件的故障时间随机变量Ti不再呈现指数分布；
现在考虑一个时间段内，wi(t)保持不变，然后给出Ti(t)的累积分布如下式，其中x是故障时间，t是模拟的时钟时间：
对于固定时间t0，故障时间随机变量Ti(t0)具有平均值和方差从指数分布的时刻开始，进行采样，其中u～unif(0,1)是标准的均匀随机变量；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟崴，陈嘉映，林小杰，周懿，俞自涛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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