一种基于分区的综合能源系统潮流计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分区的综合能源系统潮流计算方法，采用牛拉法计算电力系统、热力系统和天然气系统辐射型区块潮流，根据有限元法计算天然气系统环型区块潮流，结合两种计算方法优势互补，有效解决天然气潮流的非线性、非凸问题，实现了大规模网络结构复杂的综合能源系统潮流的高效求解。合能源系统潮流的高效求解。合能源系统潮流的高效求解。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分区的综合能源系统潮流计算方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其是一种基于分区的综合能源系统潮流计算方法。

技术介绍

[0002]随着碳中和战略的推进，为了发展化石能源、可再生能源均衡开发、互补利用的新能源格局，综合能源系统也得到越来越广泛的应用。潮流计算是综合能源系统分析与优化工作的重要基础。潮流计算的概念源自电力系统潮流计算，后续又被逐渐引入天然气系统、热力系统之中。然而常规潮流计算方法应用于综合能源系统框架下存在收敛性差的缺陷，难以解决多能潮流的复杂非线性、非凸性求解问题，面对大规模网络结构复杂的综合能源系统，缺少具有普遍适用性的求解方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于分区的综合能源系统潮流计算方法，不仅提高了计算的收敛性，也可以适用于大规模网络结构复杂的综合能源系统。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于分区的综合能源系统潮流计算方法，包括如下步骤：
[0005](1)基于拓扑类型将混合型拓扑的天然气系统拆分为多个仅含辐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分区的综合能源系统潮流计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)基于拓扑类型将混合型拓扑的天然气系统拆分为多个仅含辐射型、环型拓扑的区块，每个区块内仅含单一类型拓扑结构；(2)根据分区结果，确定各区块间的连接节点，并通过聚合关联区块组成连接节点的等效拓扑，构成连接节点的独立等效区块，使连接节点的潮流可以独立计算；(3)依据连接节点与各区块分布位置，以天然气流向为正向，设置每个区块的上位节点为虚拟平衡节点，每个区块在进行潮流计算时相互独立；(4)建立电
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气
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热综合能源系统模型，并基于能量守恒原理和基尔霍夫定律建立稳态潮流模型；(5)建立适用于综合能源系统潮流计算的牛顿
‑
拉夫逊法和有限元节点法计算模型，根据牛顿法计算电、热潮流及天然气系统辐射型区块潮流，根据有限元法计算天然气系统环型区块潮流；(6)根据各区块潮流计算结果，如仍存在潮流无法收敛的区块，则对该区块进行二次分区，若其存在多个出口压力一致的压缩机，则构建等气压点实现等效拓扑重构，将其拆分为多个仅含单一类型拓扑的区块，重复步骤(5)计算新增区块的潮流；(7)各区块潮流计算均收敛后，按照原拓扑结构还原拓扑，汇总计算结果，得到全网络潮流分布。2.如权利要求1所述的基于分区的综合能源系统潮流计算方法，其特征在于，步骤(4)中，建立电
‑
气
‑
热综合能源系统模型，并基于能量守恒原理和基尔霍夫定律建立稳态潮流模型具体为：式中：x
e
为电力系统变量向量，包括电压幅值、电压相位、有功功率、无功功率；x
g
为天然气系统变量向量，包括节点压力、节点注入流量；x
h
为热力系统变量向量，包括节点注入功率、支路流量、供热温度、回热温度。3.如权利要求1所述的基于分区的综合能源系统潮流计算方法，其特征在于，步骤(5)中，天然气系统各区块潮流的计算顺序为：首先依据步骤(2)建立的连接节点的等效区块，计算各连接节点潮流；再按照天然气流通方向，顺序计算各区块潮流。4.如权利要求1所述的基于分区的综合能源系统潮流计算方法，其特征在于，步骤(5)中，建立适用于综合能源系统潮流计算的牛顿
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拉夫逊法和有限元节点法计算模型，其中牛顿
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拉夫逊法的计算模型为：F(x...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，梁以恒，陈严，高玉，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：