含电解水制氢的综合能源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种含电解水制氢的综合能源系统

【技术实现步骤摘要】
含电解水制氢的综合能源系统N
‑
2断线故障的筛选方法


[0001]本专利技术涉及电
‑
气互联综合能源系统运行与检修
，并且更具体地，涉及一种含电解水制氢的综合能源系统
N
‑2断线故障的筛选方法
。

技术介绍

[0002]当今社会，能源问题成为学术界与工业界讨论的热点，天然气因其环保高效
、
储量丰富等优点而受到广泛关注，燃气发电越来越受到重视
。
随着燃气轮机的大规模并网，电网与气网之间的联系日益紧密
。
一方面，燃气轮机和电转气
(power to gas
，
P2G)
技术的能量转换
(
本文中
P2G
技术主要指电解水制氢技术
)、
气网中管存的时空平移特性为消纳可再生能源以及平抑电网峰谷差提供了新途径；另一方面，电力系统安全性也受到了耦合元件能量转换的影响，气网运行波动可通过耦合元件传递至电网，机组出力发生变化，电网运行受限
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含电解水制氢的综合能源系统
N
‑2断线故障的筛选方法，其特征在于，包括：步骤1：考虑首发故障和第二个故障均为输电线路故障的第一
N
‑2故障场景集合，计算第一
N
‑2故障场景集合中每一个
N
‑2故障场景的评估指标，并根据评估指标对第一
N
‑2故障场景集合中的
N
‑2故障场景进行筛选得到需要处理的
N
‑2故障场景，构建需要处理的
N
‑2故障场景集合；步骤2：考虑首发故障和第二个故障均为气网管道故障的第二
N
‑2故障场景集合，计算第二
N
‑2故障场景集合中每一个
N
‑2故障场景的评估指标，根据评估指标对第二
N
‑2故障场景集合中的
N
‑2故障场景进行筛选得到需要处理的
N
‑2故障场景，并将筛选的
N
‑2故障场景添加至需要处理的
N
‑2故障场景集合；步骤3：考虑首发故障输为电线路故障而第二个故障为气网管道故障的第三
N
‑2故障场景集合，计算第三
N
‑2故障场景集合中每一个
N
‑2故障场景的评估指标，根据评估指标对第三
N
‑2故障场景集合中的
N
‑2故障场景进行筛选得到需要处理的
N
‑2故障场景，并将筛选的
N
‑2故障场景添加至需要处理的
N
‑2故障场景集合；步骤4：考虑首发故障为气网管道故障而第二个故障为输电线路故障的第四
N
‑2故障场景集合，计算第四
N
‑2故障场景集合中每一个
N
‑2故障场景的评估指标，根据评估指标对第四
N
‑2故障场景集合中
N
‑2故障场景进行筛选得到需要处理的
N
‑2故障场景，并将筛选的
N
‑2故障场景添加至需要处理的
N
‑2故障场景集合
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：步骤
1.1
：根据基于输电线路潮流的输电线路停运概率模型计算每一个输电线路
T
k
，
T
k
∈1,2,
…
,N
T
的停运概率其中，
N
T
为输电线路的总数，为输电线路
T
k
传输的视在功率；步骤
1.2
：计算
N
‑1故障场景
[T
k
]
后由于潮流转移而造成集合中各输电线路
T
m
的停运概率其中，
N
‑1故障场景
[T
k
]
表示输电线路
T
k
的故障，集合表示
N
‑1故障场景
[T
k
]
下处于正常运行状态的线路集合，步骤
1.3
：计算各
N
‑2故障场景
[T
k
,T
m
]
的评估指标其中，
N
‑2故障场景
[T
k
,T
m
]
表示首发故障为输电线路
T
k
的故障，且第二个故障为输电线路
T
m
的故障，计算公式如下：步骤
1.4
：根据
T
m
的特点，即
T
m
是否为电解水制氢设备和电网之间的连接线路，将
[T
k
,T
m
]
将分为两类，第一类为
PITTA
，表示
T
m
为电解水制氢设备和电网之间的连接线路；第二类为
PITTB
，表示
T
m
不是电解水制氢设备和电网之间的连接线路；步骤
1.5
：针对
PITTA
，进行如下处理：步骤
1.5.1
：根据各电解水制氢设备
PG
r
，将
PITTA
细分为其中，中
T
m
为电解水制氢设备
PG
r
和电网之间的连接线路，
PG
r
∈1,2,
…
,N
PG
，
N
PG
为电解水制氢设备的总数；
步骤
1.5.2
：针对每一将其中的各
N
‑2故障场景
FSPG
r,t1
根据评估指标进行排序，并将排在前
N
CT1
位的
FSPG
r,t1
加入到需要处理的
N
‑2故障场景集合
Π
C
中，其中，中，其中，为中
N
‑2故障场景的总数，而
N
CT1
为预设参数；步骤
1.6
：针对
PITTB
，将其中的各
N
‑2故障场景
FSPITTB
t2
根据评估指标进行排序，并将排在前
N
CT2
位的
FSPITTB
t2
加入到需要处理的
N
‑2故障场景集合
Π
C
中，其中，
t2∈1,2,
…
,NPITTB
，
NPITTB
为
PITTB
中
N
‑2故障场景的总数，而
N
CT2
为预设参数
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于线路潮流的线路停运概率模型计算公式如下：其中，均为预设参数，
T
k
为输电线路，为输电线路
T
k
传输的视在功率
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下步骤求解参数当线路基态潮流在正常范围时，获取输电线路
T
k
停运概率统计值的计算公式，如下所示：式中：是输电线路
T
k
的基态潮流越限下阈值；当线路基态潮流达到或者超过输电线路
T
k
的基态潮流越限上阈值时，获取输电线路
T
k
停运概率统计值的计算公式，如下所示：将公式
(3)
和
(4)
的停运概率统计值分别代入基于线路潮流的线路停运概率模型，求解出参数
5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述输电线路
T
m
停运概率的获取方法，具体包括如下步骤：式中：为首发故障线路，即输电线路
T
k
被切除后输电线路
T
m
的视在功率；为参数，的求解方法与的求解方法相同
。6.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：步骤
2.1
：计算对每一个气网管道
P
s
，
P
s
∈1,2,
…
,N
P
的管道事故率其中，
N
P
为管道的总数；
步骤
2.2
：计算
N
‑1故障场景
[P
s
]
后集合中各管道
P
h
的管道事故率其中，
N
‑1故障场景
[P
s
]
表示管道
P
s
的事故，表示
N
‑1故障场景
[P
s
]
下处于正常运行状态的管道集合，步骤
2.3
：计算各
N
‑2故障场景
[P
s
,P
h
]
的评估指标其中，
N
‑2故障场景
[P
s
,P
h
]
表示首发故障为管道
P
s
的事故，且第二个故障为管道
P
h
的事故，计算公式如下：步骤
2.4
：根据
P
h
的特点，即
P
h
是否为燃气轮机和气网之间的连接管道，将
[P
s
,P
h
]
将分为两类，第一类为
PIPPA
，其中
P
h
为燃气轮机和气网之间的连接管道；第二类为
PIPPB
，其中
P
h
不是燃气轮机和气网之间的连接管道；步骤
2.5
：针对
PIPPA
，进行如下处理：步骤
2.5.1
：根据各燃气轮机
GP
r
，将
PITTA
细分为其中，中
P
h
为燃气轮机
GP
r
和电网之间的连接管道，
GP
r
∈1,2,
…
,N
GP
，
N
GP
为燃气轮机的总数；步骤
2.5.2
：针对每一将其中的各
N
‑2故障场景
FSGP
r,t3
根据评估指标进行排序，并将排在前
N
CT3
位的
FSGP
r,t3
加入到需要处理的
N
‑2故障场景集合
Π
C
中，其中，中，其中，为中
N
‑2故障场景的总数，而
N
CT3
为预设参数；步骤
2.6
：针对
PIPPB
，将其中的各
N
‑2故障场景
FSPIPPB
t4
根据评估指标进行排...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟昭军，胡浩，周格格，刘博，吕良君，于跃海，陆建峰，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：