[發明專利]一種兼顧物理性能和可靠性的能量樞紐標準矩陣穩態建模方法

在審

• 申請號: 201910178690.2
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109918795A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 馬瑞;青燦;王大朔;顏宏文
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種兼顧物理性能和可靠性的能量樞紐標準矩陣穩態建模方法，涉及綜合能源系統安全穩定運行領域，包括以下步驟：首先以隨機響應面法描述風光不確定性，考慮綜合能源系統能量樞紐耦合矩陣及其失效狀態轉移矩陣，建立能量樞紐標準矩陣穩態模型；然后考慮能量樞紐耦合的電、氣、熱阻抗特性，建立描述其特性的能量樞紐穩態能量函數，分析能量樞紐非線性平衡方程組的分岔特性，求解能量樞紐穩態的最大負載能力；結合電力系統潮流轉移因子求解系統的多能流轉移因子，利用求得的多能流轉移因子描述綜合能源系統描述過載型故障的耦合傳播機理及可靠性。本發明適應于能源互聯發展趨勢，對綜合能源系統的安全穩定運行安全分析至關重要。

技術領域

本發明涉及一種兼顧物理性能和可靠性的能量樞紐標準矩陣穩態建模方法，屬于綜合能源系統安全穩定運行領域。

背景技術

當前，我國能源轉型面臨著需求放緩、傳統產能過剩、環境問題突出、整體效率 較低等問題。在此背景下，綜合能源系統應運而生，其理念突破了傳統能源系統的技 術、市場和管理壁壘，是電、氣、熱、冷等各類能源統一規劃、統一調度的綜合性能 源系統，對于推動能源結構轉型，推進我國能源革命具有重要意義。綜合能源系統勢 必將成為未來能源系統的主要形態。

當前，國內外對綜合能源系統的概念、物理架構及相關模型已經進行了較為深入的研究，但已有研究大多是針對某一特定/假定的區域能源系統進行建模，對綜合能源 系統中各類典型物理設備及其數學模型并未進行系統性的梳理和總結。

本發明在考慮風光各種不確定性因素的情況下，將傳統電力系統的各種分析方法推廣應用到綜合能源系統能量樞紐耦合矩陣穩態建模，對分析綜合能源系統能量樞紐 耦合的暫態穩定具有重大意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明“一種兼顧物理性能和可靠性的能量樞紐標準矩陣穩 態建模方法”，建立考慮多能流耦合及其失效的能量樞紐穩態標準矩陣模型；考慮能量樞紐耦合的電、氣、熱阻抗特性，建立描述其特性的能量樞紐穩態能量函數，分析能 量樞紐非線性平衡方程組的分岔特性，求解能量樞紐穩態的最大負載能力；結合電力 系統潮流轉移因子求解系統的多能流轉移因子，利用求得的多能流轉移因子描述綜合 能源系統描述過載型故障的耦合傳播機理及可靠性。

本發明采用如下技術方案：一種兼顧物理性能和可靠性的能量樞紐標準矩陣穩態建模方法，該方法包括如下步驟：

步驟1：建立考慮綜合能源耦合及其失效的能量樞紐穩態標準矩陣模型；

步驟2：考慮能量樞紐耦合的電、氣、熱阻抗特性，建立描述其特性的能量樞紐穩態能量函數；

步驟3：考慮能量樞紐耦合的電、氣、熱阻抗特性，分析能量樞紐非線性平衡方程組的分岔特性；

步驟4：求解能量樞紐穩態的最大負載能力；

步驟5：結合電力系統潮流轉移因子求解系統的多能流轉移因子；

步驟6：利用步驟(5)求得的多能流轉移因子描述綜合能源系統描述過載型故障的耦合傳播機理及可靠性。

附圖說明

圖1是本發明算法流程圖。

具體實施方式

本發明包括以下步驟：

步驟1：建立考慮綜合能源耦合及其失效的能量樞紐穩態標準矩陣模型；

(1)以隨機響應面法描述風光不確定性