[發明專利]一種動態潮流分析方法及動態潮流分析系統

有效

• 申請號: 201711341354.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107947182B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 孫宏斌;夏天;郭慶來
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 王沖;吳鑫

本發明提供一種用于多能互補綜合能源系統的動態潮流分析方法及動態潮流分析系統，通過構建多能互補綜合能源系統的動態潮流模型及采用混合求解算法對多能耦合系統進行網絡分析，能夠有效支撐系統級的分析計算；考慮了綜合能源系統時域上的狀態變化因素，進行基于時域的動態潮流滾動計算，提高了計算的準確性。

技術領域

本發明屬于能源互聯網領域，涉及一種用于多能互補綜合能源系統的動態潮流分析方法及動態潮流分析系統。

背景技術

近年來，以能源互聯網為特征的第三次工業革命已蓄勢待發。能源互聯網的特征是以電網為主干和平臺，進行多種能源形式的耦合互補。多能耦合系統的網絡分析是能源互聯網領域的重要研究內容之一，是進行系統規劃、運行調控、能源交易的計算依據與基礎，這里不僅要考慮系統中供能側、用能側各自的能量轉換互補，更要考慮多能系統的網絡平衡。目前，在傳統的電、熱、氣等各自領域，各系統分析方法相對成熟，例如，電力系統采用潮流計算；熱力系統遵循流體和熱力學定律，通過聯立水力(或蒸汽)和熱力兩組方程計算；天然氣系統遵循流體力學定律，用流體力學方程表征計算。此外，隨著風機、光伏和CHP/CCHP等可再生能源/清潔能源的大量建設以及主動性配網、智能微網的興起，也提出了較多針對單個設備和小型電力網絡的建模及仿真方法，部分微網系統由于存在多種能源形式的綜合利用，也提出了相應的數學模型。上述大部分模型主要從設備角度出發，考慮了能量、動量以及質量等“點”平衡，但均沒有考慮網絡平衡，并不適于系統級的分析計算。

相比而言，文獻[1]和[2]分別研究了電網與天然氣網絡、熱網的聯合潮流分析，文獻[3]、[4]使用網絡流模型對美國的煤、天然氣和電網進行了仿真分析，這些文獻從系統角度出發，考慮了網絡平衡以及系統的多能特性，其中的電網部分，考慮的主要是傳統交流電網中的一些典型設備，計算方法也是以傳統的牛頓-拉夫遜法為主，對于電網設備種類多樣(如新能源電場、FACTS器件等)或采用交直流混聯電網結構等復雜情況，上述方法未見說明，此外，現有技術也未提及用戶可以自己開發模型并接入計算的方法。

另一方面，目前在電、熱各自的領域都有專業的仿真軟件進行輔助分析，例如電領域中的PSASP、BPA、PSCAD等，熱領域中的Thermoflow、Ansys、Cycle-Tempo等，然而這些軟件并未考慮除自身領域以外的多能之間的耦合。

[1]Martinez-Mares A,Fuerte-Esquivel C R.A Unified Gas and Power FlowAnalysis in Natural Gas and Electricity Coupled Networks[J].IEEE Transactionson Power Systems,2012,27(4):2156-2166.

[2]X Liu,N Jenkins,J Wu,et al.Combined Analysis of Electricity andHeat Networks.Energy Procedia,2014,61:155-159.Liu X.Combined AnalysisofElectricity and Heat Networks[D].CardiffUniversity Institute of Energy,2013.

[3]Quelhas A,Gil E,McCalley J D,et al.A Multiperiod GeneralizedNetwork Flow Model ofthe U.S.Integrated Energy System:Part I—ModelDescription[J].IEEE Transactions on Power Systems,2007,22(2):829-836.