基于GM估计的电气热综合能源系统分解协调鲁棒状态估计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于GM估计的电气热综合能源系统分解协调鲁棒状态估计方法，方法步骤如下：第一步，IES量测模型的构建；第二步，IES分解协调状态估计模型的构建；第三步，IES分解协调状态估计算法，依次求解电、热和天然气子系统的分解协调SE，直至最终估计结果满足全局收敛条件为止，IES鲁棒估计过程才算结束，本发明专利技术优点是：所提分解协调SE方法的有效性，可在电、气、热各个子系统要求商业隐私和保密性，完备的实时网络数据不可能共享的情况下，满足足够的计算精度且显著提高了计算效率。满足足够的计算精度且显著提高了计算效率。满足足够的计算精度且显著提高了计算效率。

【技术实现步骤摘要】
P
b Q
b
]T
，状态量为各电气节点电压模值V和相角θ，同时构建的整个状态量矩阵为x
e
＝[V θ]T
，
[0012]量测量与状态量的方程可表示为：
[0013][0014]式中：下角标i表示为第i个节点，P
i
、Q
i
则分别表示节点i注入的有功功率和无功功率；V
i
和V
k
则分别表示电网节点i与节点k处的电压模值；δ
ik
表示节点i、k之间的相位差值；G
ik
表示节点i和节点k之间支路的电导，B
ik
表示节点i和节点k之间支路的电纳；N
e
表示电网节点总数；同理，P
ik
、Q
ik
分别表示节点i、k之间支路的有功功率和无功功率；
[0015]1.2天然气子系统量测模型的构建
[0016]在气网中，量测量包含气节点压力平方Π、管道支路流气量f和各节点流出流气量L，即由此构建的量测量整体状态矩阵为z
g...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于GM估计的电气热综合能源系统分解协调鲁棒状态估计方法，其特征在于，方法步骤如下：第一步，IES量测模型的构建，包括电力子系统量测模型的构建；天然气子系统量测模型的构建；热力子系统量测模型的构建；第二步，IES分解协调状态估计模型的构建，包括电网状态估计模型的构建；气网状态估计模型的构建；热网状态估计模型的构建；耦合元件模型的构建；第三步，IES分解协调状态估计算法在IES中，耦合边界的虚拟测量主要包括：电力子系统内，CHP节点的电功率P
estCHP
；热力子系统内，CHP节点的热功率φ
estCHP
；燃气子系统内，CHP节点的气负荷F
estCHP
，将整个IES解耦为电力、热力和天然气子系统，通过CHP耦合节点的能量转换进行互联，IES的SE可以分解为三个相对独立的子系统SE，分别采用基于GM估计的鲁棒SE进行计算，三个子系统的SE之间的协调主要体现在CHP节点的虚拟测量的交互过程中，在各子系统的独立SE中，根据其他两个子系统的估计结果，通过CHP耦合元件的能量转换计算，解耦CHP节点的虚拟测量值，然后加入到各子系统的原始测量向量中，以反映子系统间的相互作用，依次求解电、热和天然气子系统的分解协调SE，直至最终估计结果满足全局收敛条件为止，IES鲁棒估计过程才算结束，全局收敛条件表达式如下所示：式中：ε
global
为全局收敛阈值，设为10
‑
5。2.根据权利要求1所述的基于GM估计的电气热综合能源系统分解协调鲁棒状态估计方法，其特征在于，第一步中，电力子系统量测模型的构建如下：电力系统的量测量包含各节点注入功率，包括有功功率P和无功功率Q；电压模值V和支路功率，包括支路有功功率为P
b
和支路无功功率为Q
b
，构建整个量测量为z
e
＝[P Q V P
b Q
b
]
T
，状态量为各电气节点电压模值V和相角θ，同时构建的整个状态量矩阵为x
e
＝[V θ]
T
，量测量与状态量的方程可表示为：式中：下角标i表示为第i个节点，P
i
、Q
i
则分别表示节点i注入的有功功率和无功功率；
V
i
和V
k
则分别表示电网节点i与节点k处的电压模值；δ
ik
表示节点i、k之间的相位差值；G
ik
表示节点i和节点k之间支路的电导，B
ik
表示节点i和节点k之间支路的电纳；N
e
表示电网节点总数；同理，P
ik
、Q
ik
分别表示节点i、k之间支路的有功功率和无功功率。3.根据权利要求1所述的基于GM估计的电气热综合能源系统分解协调鲁棒状态估计方法，其特征在于，第一步中，天然气子系统量测模型的构建如下：在气网中，量测量包含气节点压力平方Π、管道支路流气量f和各节点流出流气量L，即由此构建的量测量整体状态矩阵为z
g
＝[Π f L]
T
，状态量为各气节点压力平方，则由x
g
＝[Π]
T
表示，量测量与状态量的方程可表示为：式中：s
ij
为天然气流向标识，当p
i
大于p
j
，为+1，否则为
‑
1。4.根据权利要求1所述的基于GM估计的电气热综合能源系统分解协调鲁棒状态估计方法，其特征在于，第一步中，热力子系统量测模型的构建在热力系统中，其稳态模型主要分为两部分，分别为水力模型和热力模型两类，在水力模型中，涉及到的节点方程，针对节点的注水量L
i
和管道位置处储存水量m
ij
而建立方程如下：式中：下角标i表示为第i个节点，L表示注入节点的水量大小；m
ij
表示管道i和管道j之间的水流量大小；h为管道之间的压强，K
ij
为相关参数；在热力模型中，涉及到相关的热负荷方程表达如下：φ
i
＝C
p
L
i
(T
si
‑
T
ri
)
ꢀꢀꢀꢀ
(5)式中：φ
i
为节点i热负荷；T
si
、T
ri
为供应温度和返回温度；C
p
为水比热...

【专利技术属性】
技术研发人员：马恒瑞，王波，马富齐，王红霞，王枭，罗鹏，张嘉鑫，王雷雄，王飞，李怡凡，冯磊，张迎晨，朱成亮，吴毅翔，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：