一种IECPS的能量-信息流混合计算方法技术

本发明专利技术属于综合能源系统运行技术领域，具体是综合能源系统运行的能量流导向、监测、控制与调节的控制仿真领域，尤其涉及一种IECPS的能量

【技术实现步骤摘要】
一种IECPS的能量
‑
信息流混合计算方法


[0001]本专利技术属于综合能源系统运行
，具体是综合能源系统运行的能量流导向、监测、控制与调节的控制仿真领域，尤其涉及一种IECPS的能量
‑
信息流混合计算方法，具体包括 IECPS分层模型与IECPS能量
‑
信息流混合计算方法进行融合计算方法。

技术介绍

[0002]因电力系统能够有效实现与其他能源的转换融合，使得电能在能源互联网中占据核心能源的位置。从网络架构上来说，未来电力系统将呈现互联大电网和主动配电网混合发展的情况，并与热/气/交通等多种能源网络互连互通，实现横向多源互补和纵向源
‑
网一荷
‑
储协调，能源互联网将以能量流和信息流的双向互动技术，兼容集中式和分布式并存的能源供应体系，达到多能源、广义上的互补协调，是开放、互联、对等、分享的能源配置平台，其更本质的任务是提高可再生能源消纳、促进节能减排、解决能源与发展间的矛盾。要实现这一综合性的目标，需要挖掘能源交易的价值，探索多能源协同的交易模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IECPS的能量
‑
信息流混合计算方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1.建立IECPS分层模型，用于分层描述综合能源信息物理系统；步骤2.建立传输层模型，用于描述综合能源信息物理系统中各能源层与信息层进行数据交互媒介的特征；步骤3.建立信息层模型，用于接收能源层中电、热、气网络的潮流信息和拓扑信息以及能源站运行信息，形成能源层的潮流信息接收矩阵、网络拓扑接收矩阵；步骤4.根据所建立的模型，生成IECPS能量
‑
信息流混合计算方法。2.根据权利要求1所述的一种IECPS的能量
‑
信息流混合计算方法，其特征是：所述建立IECPS分层模型，包括：(1)建立电网能量流模型；(2)建立气网能量流模型；(3)建立热网能量流模型；(4)建立能量耦合环节模型。3.根据权利要求2所述的一种IECPS的能量
‑
信息流混合计算方法，其特征是：所述建立电网能量流模型，包括“：具有个N
e
个节点和B
e
条支路的电网的节点注入功率和支路潮流的矩阵表达式为：P
e，inj
＝Y
e
θ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中：P
e，inj
为N
e
维节点注入功率列向量，P
e，bran
为阶支路潮流矩阵，θ为N
e
维节点电压相角列向量，Y
e
为N
e
阶节点电纳矩阵，A
e
为N
e
维单位行向量，
⊙
表示矩阵对应位置元素相乘，T为向量的转置；矩阵形式的电网能量流模型表示为：P
e
＝diag(P
e，inj
)+P
e，bran
ꢀꢀꢀꢀ
(3)式中：diag()括号中为列向量时表示以该向量为对角元素的对角矩阵，若括号内为矩阵时表示该矩阵的对角元素组成的列向量，下同；P
e
的对角元素为节点注入功率，元素大于0表示功率注入，即表示对应节点为发电机节点；元素小于0表示功率流出，表示对应节点为负荷节点；P
e
的非对角元素为支路有功潮流，具有方向性；定义T
e
为对角元素为0的N
e
阶电网拓扑结构矩阵，表征电网支路拓扑关系，T
e，ij
＝1表示存在支路i
‑
j，T
e，ij
＝0表示不存在支路i
‑
j；所述建立气网能量流模型，包括：将具有N
g
个节点和B
g
条支路的热网的节点注入流量和管道流量表示为：F
g，inj
＝Y
g
p
g
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)式中，F
g，inj
为N
g
维节点注入流量列向量，F
g，bran
为N
g
阶管道流量矩阵，p
g
为节点压力列向量，E
g，b
和K
g，b
分别为各管道支路气压源、受控气压源参数组成的N
g
阶矩阵，Y
g
为气网节点导纳矩阵，A
g
为N
g
维单位行向量，为向量A
g
的转置，为向量p
g
的转置；由上二式组成的矩阵形式的气网能量流模型可以表示为：F
g
＝diag(F
g，inj
)+F
g，bran
ꢀꢀꢀꢀ
(6)
上式中，F
g
的对角元素为气网节点注入流量，元素大于0表示天然气注入，即对应节点为气源节点；元素小于0表示天然气流出，即对应节点为气负荷节点；F
g
的非对角元素为天然气管道流量，流量具有方向性；定义气网拓扑结构矩阵T
g
，表征气网管道拓扑关系，T
g，ij
＝1表示存在管道i
‑
j，T
g，ij
＝0表示不存在管道i
‑
j；所述建立热网能量流模型，包括：将具有N
h
个节点和B
h
条支路的热网的节点注入热功率和管道流量表示为：P
h，inj
＝C
p
Y
h
p
h
(T
s
‑
T
inj
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)式中，P
h，inj
为N
h
维节点注入热功率列向量，F
h，bran
为N
h
阶管道流量矩阵，p
h
为N
h
阶节点压力列向量，Y
h
为N
h
阶水力节点导纳矩阵，C
p
为水的比热容，T
s
为N
h
维节点供热温度，T
inj
为N
h
维节点回热温度，E
h，b
为N
h
阶支路水压源参数矩阵，A
h
为N
h
维单位行向量，为向量A
k
的转置，为向量p
k
的转置；由上二式组成的阵形式的热网能量流模型可以表示为：PF
h
＝diag(P
h，inj
)+F
h，bran
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)上式中，PF
h
的对角元素为节点注入热功率，元素大于0表示热功率注入，即表示对应节点为热源节点；元素小于0表示功率流出，表示对应节点为热负荷节点；PF
h
的非对角元素为管道流量，流量具有方向性；定义T
h
为对角元素为0的N
h
阶热网拓扑结构矩阵，表征热网管道拓扑关系，T
h，ij
＝1表示存在管道i
‑
j，T
h，ij
＝0表示不存在管道i
‑
j；所述建立能量耦合环节模型，包括：将能量母线与耦合设备均看作节点，建立能源站的能量流矩阵P
ES
和拓扑矩阵T
ES
；当能源站为两个CHP机组组成时，P
ES
和T
ES
分别表示为四阶矩阵形式，如式所示：分别表示为四阶矩阵形式，如式所示：式中：F
g，S
为能源站的总天然气耗量，F
g，CHP1
和F
g，CHP2
分别为两个CHP的天然气耗量，P
h，CHP1
和P
h，CHP2
分别为两个CHP的输出热功率，P
e，CHP1
和P
e，CHP2
分别为两个CHP的输出电功率，P
h，L
为能源站输出的总热功率。4.根据权利要求1所述的一种IECPS的能量
‑
信息流混合计算方法，其特征是：所述建立传输层模型，为由通信信道矩阵与接口矩阵组成的传输层模型，包括：(1)通信信道模型，用于表征各能源网络和能源站运行数据由能源层RTU传感器上传至传输层通信子站的上传通信信道；定义T
k，up
，k∈(e，h，g，ES)为负责将各能源网络和能源站运行数据由能源层RTU传感器上传至传输层通信子站的上传通信信道矩阵，T
k，down
，k∈(e，h，g，ES)为负责将信息层控制
指令由传输层通信子站下传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桐，张建，唱友义，李青春，孙赫阳，孙茜，黄博南，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：