[發(fā)明專利]一種電-氣綜合能源系統(tǒng)整體脆弱性的評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911149764.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN110991839B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)曉彬;吳慶禮;施念;康慨;孫振宇;鄧少平;喬健;王玉輝;倪文斌;宋明明;房靜;熊亮;張思愚;何文俊;張超;熊力;王涌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)國際工程有限公司;湖北省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;王亞萍

本發(fā)明公開了一種電?氣綜合能源系統(tǒng)整體脆弱性的評(píng)估方法。過程為：采集電?氣綜合能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，獲取電?氣綜合能源系統(tǒng)的所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵支路，計(jì)算配電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑數(shù)，計(jì)算配電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)的所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵支路的歸一化脆弱性指標(biāo)，根據(jù)所有歸一化脆弱性指標(biāo)計(jì)算電?氣綜合能源系統(tǒng)的脆弱性基尼系數(shù)，以脆弱性基尼系數(shù)評(píng)估電?氣綜合能源系統(tǒng)的整體脆弱性。本發(fā)明能綜合全面的反映電?氣綜合能源系統(tǒng)的整體脆弱性，解決了配電網(wǎng)脆弱性、天燃?xì)夤芫W(wǎng)脆弱性對(duì)電?氣綜合能源系統(tǒng)整體脆弱性影響的評(píng)估問題，避免了采用系統(tǒng)最脆弱點(diǎn)來代表電?氣綜合能源系統(tǒng)整體脆弱性所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電-氣綜合能源系統(tǒng)整體脆弱性的評(píng)估方法。

背景技術(shù)

隨著氣電裝機(jī)規(guī)模的不斷提升以及電轉(zhuǎn)氣技術(shù)的日趨成熟，電力、天然氣系統(tǒng)間的耦合關(guān)系愈加深化，電-氣綜合能源系統(tǒng)的安全性也愈發(fā)引起重視。電-氣綜合能源系統(tǒng)事故的擴(kuò)大與電-氣綜合能源系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)具有密切的關(guān)系，這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要包括：在電-氣綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行中扮演重要角色的電力線路、天然氣管線、電力節(jié)點(diǎn)和天然氣管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的故障乃至退出運(yùn)行將造成電-氣綜合能源系統(tǒng)的電-氣網(wǎng)絡(luò)元件故障的連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致電-氣綜合能源系統(tǒng)的大面積故障乃至崩潰。因此，在當(dāng)前的電-氣綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行方式下，必須及時(shí)、準(zhǔn)確的辨識(shí)出電-氣綜合能源系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)并判斷出整個(gè)電-氣綜合能源系統(tǒng)的整體脆弱性，從而給出有針對(duì)性的預(yù)防控制措施，以提高整個(gè)電-氣綜合能源系統(tǒng)的可靠性，減少電-氣綜合能源系統(tǒng)事故的發(fā)生。

目前，現(xiàn)有對(duì)于電網(wǎng)脆弱性和天然氣管網(wǎng)的脆弱性的主要考慮以下幾種因素：

(1)對(duì)于電網(wǎng)脆弱性的評(píng)估，傳統(tǒng)的理論通常是基于電力系統(tǒng)能量潮流特性、基于風(fēng)險(xiǎn)理論、基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論等，來研究電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征及其故障動(dòng)態(tài)傳播行為。其中，基于電力系統(tǒng)能量潮流特性的評(píng)估方法通過計(jì)算電力系統(tǒng)的能量裕度和系統(tǒng)狀態(tài)靈敏度，判斷電力系統(tǒng)處于何種安全水平；基于風(fēng)險(xiǎn)理論的脆弱性評(píng)估方法通過建立風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，對(duì)電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行定量評(píng)估，這種方法受元件故障概率的影響較大，并且，這種方法采用經(jīng)濟(jì)手段來評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)的脆弱性，無法反映電網(wǎng)的物理本質(zhì)；基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究方法應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，尋找影響電力系統(tǒng)全局的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的脆弱環(huán)節(jié)，以便在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)這些環(huán)節(jié)提供針對(duì)性的保護(hù)措施。以上的用于電網(wǎng)的脆弱性評(píng)估的方法只是針對(duì)電網(wǎng)中的關(guān)鍵脆弱性節(jié)點(diǎn)或者脆弱性支路進(jìn)行評(píng)估，并未對(duì)電網(wǎng)的全局的脆弱性進(jìn)行評(píng)估。

(2)在現(xiàn)有的對(duì)于電-氣綜合能源系統(tǒng)的脆弱性評(píng)估中，通常采用基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的方法，建立反映綜合能源系統(tǒng)的脆弱性指標(biāo)，通過脆弱性指標(biāo)來選取綜合能源系統(tǒng)的脆弱環(huán)節(jié)，用綜合能源系統(tǒng)的最弱環(huán)節(jié)來表征衡量綜合能源系統(tǒng)的脆弱性。

(3)在現(xiàn)有的對(duì)于含有配電網(wǎng)和燃?xì)庀到y(tǒng)的電-氣綜合能源系統(tǒng)的脆弱性評(píng)價(jià)中，大部分研究都是分別對(duì)配電網(wǎng)和燃?xì)庀到y(tǒng)的脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的結(jié)果采用單一的脆弱性指標(biāo)，只是分別表明在配電網(wǎng)和燃?xì)庀到y(tǒng)中哪些節(jié)點(diǎn)、配電線路和燃?xì)夤芫€是脆弱節(jié)點(diǎn)、脆弱線路和脆弱管路，這種方法只能夠分別對(duì)電網(wǎng)和燃?xì)庀到y(tǒng)的脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，無法評(píng)估電-氣綜合能源系統(tǒng)整體的脆弱性。現(xiàn)有少量的對(duì)綜合能源系統(tǒng)脆弱性的研究基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，通過對(duì)綜合能源系統(tǒng)的脆弱性節(jié)點(diǎn)和脆弱性支路進(jìn)行定量評(píng)估來評(píng)價(jià)綜合能源系統(tǒng)的整體脆弱性，這種方法用綜合能源系統(tǒng)的脆弱環(huán)節(jié)的脆弱性來表示綜合能源系統(tǒng)的整體脆弱性，無法全面的反映電-氣綜合能源系統(tǒng)整體的脆弱性。從整體上衡量含有配電網(wǎng)和燃?xì)庀到y(tǒng)的電-氣綜合能源系統(tǒng)的整體脆弱性，必須能夠體現(xiàn)電-氣綜合能源系統(tǒng)全系統(tǒng)的脆弱性分布的均衡性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種電-氣綜合能源系統(tǒng)整體脆弱性的評(píng)估方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電-氣綜合能源系統(tǒng)整體脆弱性的評(píng)估方法，包括以下步驟：