面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法技术方案

技术编号:40939116 阅读:14 留言:0更新日期:2024-04-18 14:57
本发明专利技术涉及一种面向故障场景的城市输电网‑输气网耦合系统建模方法,包括如下步骤:针对电网构建稳态的输电网模型;基于城市输气网气体等温流动这一条件,构建动态的输气网模型并进行简化;构建输电网和输气网的耦合设备模型,完成输电网‑输气网耦合系统的整体建模。与现有技术相比,本发明专利技术根据场景特点对气网模型进行简化,模型具有易于求解、模型搭建方便等优点,同时简化造成的误差在可接受范围内。应用该建模方法,可大大简化计算问题,同时也可以较为准确地分析故障动态演化过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网安全和仿真建模,尤其是涉及一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法


技术介绍

1、因全球气候变化和国际形势等因素,自然灾害、蓄意攻击等极端事件愈发频繁,电力系统面临的威胁呈多元化特点,安全形势更加严峻。近年来,极端事件引发多起大面积停电事故,为电网乃至城市、国家带来了严重的损失和恶劣影响。另一方面,随着能源互联网的建设和发展,电力系统和天然气系统的耦合日益紧密。然而,两系统的双向耦合可能导致故障跨能源系统传播,加剧停电危机,影响系统恢复。最为典型的实际案例就是2021年2月美国得克萨斯州因极寒天气导致的大规模停电事件。此次事故中,燃料供应问题(31.4%)是导致发电机故障的主要原因之一,大量电驱动的天然气生产和输送设备停运,引发天然气燃料供应不足和管道失压,燃气机组被迫停运,产生恶性循环。为了分析故障演化进程和传播机理,需要基于气-电耦合系统联合仿真,建立适用于故障场景分析的气-电耦合系统模型。

2、天然气动态特性由一组偏微分方程描述,其具有复杂的非线性特征。当前,部分学者在气-电仿真和优化运行中考虑了天然气的动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,所述的输气网模型建模为:

3.根据权利要求1所述的一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,所述的输气网模型建模的动量方程包括压力项、对流项、惯性项、摩擦项、重力项,根据场景特点忽略部分项。

4.根据权利要求3所述的一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,基于简化前后输气网模型得到的末端燃气机组气压下降或建立时间差异,判断所述动量...

【技术特征摘要】

1.一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,所述的输气网模型建模为:

3.根据权利要求1所述的一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,所述的输气网模型建模的动量方程包括压力项、对流项、惯性项、摩擦项、重力项,根据场景特点忽略部分项。

4.根据权利要求3所述的一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,基于简化前后输气网模型得到的末端燃气机组气压下降或建立时间差异,判断所述动量方程中是否能够简化所述对流项。

5.根据权利要求3所述的一种面向故障场景的城市输电网-输气网耦合系统建模方法,其特征在于,基于简化前后输气网模型的机组压力下降或恢复时间差异,判断所述动量方程中是否能够简化所述惯性项。

6.根据权利要求3所述的一种面向故障场景的城市输电...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜洋郭灵瑜刘家妤杨忠光吴司敏曹博源许寅王颖张宸赓
申请(专利权)人:国网上海市电力公司
类型:发明
国别省市:

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