【技术实现步骤摘要】
一种灾后电
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气区域综合能源系统双层博弈故障恢复方法
[0001]本专利技术涉及综合能源系统工程
,尤其是涉及灾后电
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气区域综合能源系统故障恢复方法。
技术介绍
[0002]电
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气区域综合能源系统由分布于一个区域内的配电网、配气网、分布式发电以及供电、气之间的耦合设备等组成。电
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气区域综合能源系统通过耦合设备将电、气能量进行互补共济与协调运行,可提高能源效率和优化能源结构,已得到广泛关注和快速发展。近年来,台风、冰雪、地震等自然灾害频发,导致电力系统、天然气系统因系统故障发生大面积的负荷中断事故,造成了巨大的经济损失。相较于单一能源系统,电
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气区域综合能源系统的复杂性和不确定性大大增加,使得应对故障扰动能力较弱。由此,提高灾后电
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气区域综合能源系统的恢复力是其发展亟待解决的关键问题之一。电
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气区域综合能源系统故障恢复是指故障发生后,通过确定包括开关组合在内的最优恢复方案,实现恢复失负荷最多等目标,同时满足恢复后系统连通性、辐射状等约束条件。
[0003]电
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气区域综合能源系统的耦合设备主要有燃气轮机和电转气设备,系统拓扑结构及能源形式间的耦合关联复杂,其灾后故障恢复具有以下特点:系统故障区多,其内的开关和阀门不能操作,并包含电负荷和气负荷的供能恢复,使得其故障恢复问题规模大且复杂度高;电、气子系统的能源互济运行及分布式发电出力,可支撑失能负荷的恢复 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种灾后电
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气区域综合能源系统双层博弈故障恢复方法,其特征在于,所述一种灾后电
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气区域综合能源系统双层博弈故障恢复方法包括如下步骤:1)由系统网络拓扑和故障位置信息,对电
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气区域综合能源系统进行故障分析,得到包括正常供能区和失负荷区的非故障区;2)采用双层主从博弈方法恢复非故障区的失电/失气负荷,设定上层为主体博弈者,利益主体为故障恢复策略制定,其博弈策略为故障期间配电网开关状态集,博弈支付为系统负荷损失价值最小,采用粒子群优化算法进行求解,并将策略传递给下层;3)设定下层为配电网运行方案制定与配气网运行方案制定形成的非合作博弈,并与上层形成主从博弈,利益主体配电网、配气网运行方案制定的博弈策略分别为故障期间购电功率和燃气轮机出力、购气量和电转气设备出力,博弈支付为各自的运行成本最小,采用粒子群优化算法进行非合作博弈的交互迭代计算,求解出下层策略,并计算得到负荷损失价值,传递给上层;4)通过上、下层主从博弈交互迭代计算,得到开关状态集和系统运行方案策略,作为电
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气区域综合能源系统故障恢复方案。2.根据权利要求1所述的采用双层主从博弈方法恢复非故障区的失电/失气负荷,设定上层为主体博弈者,利益主体为故障恢复策略制定,其博弈策略为故障期间配电网开关状态集,博弈支付为系统负荷损失价值最小,采用粒子群优化算法进行求解,并将策略传递给下层,包括如下步骤:采用双层主从博弈方法恢复非故障区的失电/失气负荷,首先设定上层为主体博弈者,利益主体为故障恢复策略制定,其博弈策略为故障期间配电网开关状态集,为{k1,k2,...,k
i
,...,k
K
}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中,k
i
为故障期间开关i的状态,其值取为1、0分别表示开关i闭合和断开,K为开关数目;博弈支付为系统负荷损失价值最小,为式中,f1为系统故障恢复策略制定的博弈支付,T为总时段,N、M分别为配电网和配气网的节点数,d
i
、g
i
分别为电力节点i、天然气节点j的损失单位负荷的价值,u
i
、w
j
分别为电力节点i和天然气节点j负荷的供能状态,值取为1、0分别表示供能状态和失能状态,P
i
(t)、L
j
(t)分别为t时段电力节点i和天然气节点j的负荷量;博弈支付需满足辐射状约束,节点电压约束,节点气压约束和联络线容量约束;采用粒子群优化算法进行求解,并将策略传递给下层,步骤如下:1)设置粒子群优化算法的参数:惯性权重、学习因子和迭代次数,初始化粒子种群开关状态集;2)检验开关状态集是否满足辐射状约束,除去不符合的个体,将开关状态集传递给下层;3)由下层传递过来的系统运行策略和失负荷损失价值,进行潮流计算得到主体博弈者约束条件成立的情况,将约束条件通过罚函数形式引入到目标...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭寒梅,李金果,邹嘉乐,谭貌,苏永新,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:
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