【技术实现步骤摘要】
一种天然气网络运行优化方法
本专利技术涉及综合能源系统优化调度领域，特别是涉及一种天然气网络运行优化方法。
技术介绍
综合能源系统优化调度中，电-气互联系统优化模型的求解难度主要来自于天然气网络管道气流方程约束的非凸问题。对于电力网络，可采用已广泛应用的线性直流潮流进行建模以保证模型的凸性。而天然气网络则比较复杂。由于气流在管道中传输受到的摩擦力大小与气流平方成正比但方向与气流方向相反，使得目前各种描述管道气流的模型都带有在优化问题中难以处理的绝对值符号或写成分段函数的形式。其中fij为管道ij的气流速率，pi和pj分别为管道ij首末节点的气压，Kij为管道ij的传输常数。目前针对管道气流方向的处理方法主要有两种：一是假定气流方向提前确定且在一天内保持不变，这会造成可行域减小进而影响调度的可行性和最优性；二是引入整数变量来表示管道气流方向，大量整数变量的存在给模型处理和求解带来困难。
技术实现思路
为解决考虑方向的天然气管道气流方程给优化带来的困难，本专利技术公开一...
【技术保护点】
1.一种天然气网络运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：构建考虑管道气流方向天然气管网模型；/n步骤2：将模型中形式为两个凸函数相减的等式约束改写为两个不等式约束组成的等价形式；并进一步将所有形式为两个凸函数相减的不等式约束改写为小于等于0的形式；/n步骤3：将步骤2处理后的不等式被减凸函数进行一阶泰勒展开并在小于等于号右端添加一系列松弛变量δ≥0，第一次泰勒展开初始点取0或通过松弛非凸约束方法给定；步骤4：定义惩罚项为所有松弛变量之和，乘上系数ρ添加到目标函数中；在最小化问题中ρ取正值，在最大化问题中ρ取负值；/n步骤5：对优化问题进行求解；/n步骤6：若满...
【技术特征摘要】
1.一种天然气网络运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：构建考虑管道气流方向天然气管网模型；
步骤2：将模型中形式为两个凸函数相减的等式约束改写为两个不等式约束组成的等价形式；并进一步将所有形式为两个凸函数相减的不等式约束改写为小于等于0的形式；
步骤3：将步骤2处理后的不等式被减凸函数进行一阶泰勒展开并在小于等于号右端添加一系列松弛变量δ≥0，第一次泰勒展开初始点取0或通过松弛非凸约束方法给定；步骤4：定义惩罚项为所有松弛变量之和，乘上系数ρ添加到目标函数中；在最小化问题中ρ取正值，在最大化问题中ρ取负值；
步骤5：对优化问题进行求解；
步骤6：若满足收敛条件则停止计算并输出结果，否则以步骤5的结果为新的泰勒展开的始点、更新系数ρ、并重新进行步骤5；
步骤7：根据优化结果控制天然气网运行。
2.根据权利要求1所述的一种天然气网络运行优化方法，其特征在于，其特征在于，所述步骤1构建模型中对天然气管道气流和节点气压关系的建模方法为：管道气流速率表示为正向流量和反向流量之差:
其中fij为管道ij中由节点i向节点j的气体流量；fij+为正向流量，fij-为反向流量，且二者均大于等于0；
管道气流和气压的表示为：
其中pi和pj分别为管道ij首末节点的气压，Kij为管道ij的传输常数；
增加约束为避免出现绝对值也可以将该式等价为：
3.如权利要求1所述的一种天然气网络运行优化方法，其特征在于，步骤3中确定泰勒展开初始点的松弛非凸约束方法为：
忽略气网所有气压相关约束，求取不带惩罚项的目标函数；求解完成后，令初始点为：
其中带下标1的式子为相应变量的初始点。
4.如权利要求1所述的一种天然气网络运行优化方法，其特征在于，所述步骤6中的收敛条件为：
|objk-objk-1|≤ε1|objk-1|且maxδ≤ε2
其中ε1和ε2为事先给定的常数，objk为本次迭代的求得的目标值，objk-1为上次迭代求得的目标值。
5.如权利要求2所述的一种天然气网络运行优化方法，其特征在于，步骤(5)所述对优化问题进行...
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