[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

本發明提出了一種計及直接負荷控制下電氣耦合系統可靠性評估方法。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，根據約束條件進行下一步處理；根據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；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。本發明優點在于，實現對其可靠性地有效評估，并通過對負荷進行直接負荷控制，主動參與微電網削峰、應急，對其可靠性加以提升。

技術領域

本發明屬于能源互聯網領域，尤其涉及一種計及直接負荷控制下電氣耦合系統可靠性評估方法。

背景技術

隨著化石能源的日漸枯竭以及環境問題的日益突出，以能源互聯網為核心的第3次工業革命正在興起。天然氣由于具有發電效率高、碳排放量小和動作響應快速等優點，因而未來的能源互聯網中天然氣發電比例將不斷提升，微電網對天然氣網絡的依賴性不斷增加。

目前，對電-氣耦合綜合能源系統的研究主要集中在聯合規劃和協調運行方面，對其可靠性問題涉及較少，且以往的可靠性評估往往只關注于單一系統，電-氣耦合的出現對可靠性評估提出了新的要求。同時充分挖掘系統源網荷靈活性資源潛力并對其進行統籌規劃越來越受到重視。特別地，在“荷”這一環節，對中央空調負荷進行直接負荷控制具有響應時問短、可用容量價值大等特點，有較大應用價值。

因此，如何將直接負荷控制應用于大規模聯合供能系統的可靠性評估中，并在含直接負荷控制參與的電-氣耦合系統可靠性評估過程中，如何對其可靠性進行有效地可靠性評估，并對其加以提升成為迫切需求。

發明內容

針對現有研究的不足，本發明提出了一種計及直接負荷控制下電氣耦合系統可靠性評估方法。

本發明的技術方案為一種計及直接負荷控制下電氣耦合系統可靠性評估方法，具體包括以下步驟：

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，根據約束條件進行下一步處理；

步驟2：由步驟1中得到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，使其滿足步驟1中約束條件；

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；

作為優選，步驟1所述建立能量樞紐建立電-氣耦合模型為：

其中，P_x^G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F_x^CHP、第x組樣本的燃氣鍋爐消耗的天然氣流量F_x^GB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