[發明專利]一種計及直接負荷控制下電氣耦合系統可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201910099832.6
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109685397B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 侯慧;劉鵬;唐金銳;吳細秀;李顯強;薛夢雅;徐燾
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種計及直接負荷控制下電氣耦合系統可靠性評估方法，其特征在于，包括：

步驟1：建立電-氣耦合模型，利用能量樞紐建立電-氣耦合模型將氣網側能量波動引入到微電網側，通過微電網約束條件進行潮流計算，根據約束條件得到多組不滿足約束條件的樣本并進行下一步處理；

步驟2：多組不滿足約束條件的樣本，通過對微電網不滿足約束條件節點的電負荷進行直接負荷控制減小負荷功率，使其滿足微電網約束條件；

步驟3：計算直接負荷控制利用概率和直接負荷控制可控容量利用率，定量評估直接負荷控制利用情況；

步驟1所述建立能量樞紐建立電-氣耦合模型為：

其中，為第x組樣本中微電網傳統火力發電機組注入到能量樞紐的功率，F_x為第x組樣本中天然氣注入到能量樞紐的流量，P_u,x為第x組樣本中能量樞紐所接微電網中節點u處的電負荷，u為微電網負荷節點編號，u∈[1,N_e]，N_e為微電網負荷節點數量，L_h為各組樣本中能量樞紐的熱負荷，為電鍋爐效率，為燃氣鍋爐效率，為熱電聯產機組發電效率，為熱電聯產機組發熱效率，v_EB為電能分配系數，v_CHP為天然氣分配系數，x為樣本編號，x∈[1,N_k]，N_k為樣本數量；

步驟1中所述利用能量樞紐建立電-氣耦合模型將氣網側能量波動引入到微電網側為：

由第x組樣本中天然氣注入到能量樞紐的流量F_x，根據能量樞紐建立電-氣耦合模型，確定第x組樣本的熱電聯產機組消耗天然氣流量第x組樣本的燃氣鍋爐消耗的天然氣流量和第x組樣本中的熱電聯產機組有功出力并推導得出第x組樣本中電鍋爐電功率

第x組樣本中熱電聯產機組消耗天然氣流量

其中，F_x為第x組樣本中天然氣注入到能量樞紐的流量，v_CHP為天然氣分配系數；

第x組樣本中燃氣鍋爐消耗的天然氣流量為：

其中，F_x為第x組樣本中天然氣注入到能量樞紐的流量，v_CHP為天然氣分配系數；

第x組樣本中熱電聯產機組有功出力為：

其中，為熱電聯產機組發電效率，LHV為天然氣熱值；

第x組樣本中熱電聯產機組熱負荷為：

其中，為熱電聯產機組發電效率，為熱電聯產機組發熱效率；

第x組樣本中燃氣鍋爐熱負荷為：

其中，為燃氣鍋爐效率，LHV為天然氣熱值；

第x組樣本中電鍋爐熱負荷為：

其中，為第x組樣本中電鍋爐電功率，為電鍋爐效率，L_h為各組樣本中能量樞紐的熱負荷；

可推出第x組樣本中電鍋爐電功率為：

其中，LHV為天然氣熱值L_h為各組樣本中能量樞紐的熱負荷，為電鍋爐效率；

步驟1中所述通過微電網約束條件進行潮流計算為：

由第x組樣本的微電網節點u處的電負荷P_u,x、第x組樣本的熱電聯產機組有功出力和第x組樣本的電鍋爐電功率將微電網傳統火力發電機組G設為平衡節點在微電網中進行潮流計算，得出第x組樣本的微電網中傳統火力發電機組有功出力第x組樣本的傳統火力發電機組無功出力第x組樣本的節點u處的電壓V_u,x，以及第x組樣本中支路l處的電流I_l,x，l為微電網支路編號，l∈[1,N_l]，N_l為微電網支路數量；

步驟1中所述微電網約束條件為：

火力發電有功約束、火力發電無功約束、節點電壓約束和支路電流約束；

所述火力發電有功出力約束：

其中，為傳統火力發電機組最小有功出力，為傳統火力發電機組最大有功出力，為第x組樣本的微電網中傳統火力發電機組有功出力；

所述火力發電無功出力約束：

其中，為傳統火力發電機組最小無功出力，為傳統火力發電機組最大無功出力，為第x組樣本的傳統火力發電機組無功出力；

所述節點電壓約束：

其中，為微電網節點u電壓下限，為微電網節點u電壓上限，V_u,x為第x組樣本的節點u處的電壓；

所述支路電流約束：

其中，為微電網支路l電流下限，為微電網支路l電流上限，I_l,x為第x組樣本中支路l處的電流；

將第1組樣本數據至第N_k組樣本數據，依次判斷是否符合微電網約束條件，即火力發電有功約束、火力發電無功約束、節點電壓約束和支路電流約束，統計不符合微電網約束條件的樣本數量為N₁，符合微電網約束條件的樣本數量為N₂，N₁+N₂＝N_k。