[發明專利]一種區間實用化安全域建模方法

有效

• 申請號: 202011139944.9
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112434402B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王丹;李思源;賈宏杰;雷楊;果營;李家熙
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/06;G06F119/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本發明公開一種區間實用化安全域建模方法，基于含可再生能源的區域綜合能源系統，通過考慮可再生能源不確定性并采用區間數學的方法進行處理，結合工程實際，基于區域綜合能源系統N?1安全準則與能量樞紐輸出側管線段負荷，建立含可再生能源的區域綜合能源系統區間實用化安全域模型，進一步建立區間實用化安全邊界模型，并提出區間實用化安全距離模型與區間最大供能能力模型。在此基礎上，建立了系統降維觀測方法與全維觀測方法，可以針對含可再生能源的區域綜合能源系統安全性進行準確快速的分析。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統領域，含可再生能源的區域綜合能源系統安全性分析領域，尤其涉及一種面向含可再生能源的區域綜合能源系統的區間實用化安全域建模方法。

背景技術

能源是推動國民經濟發展、保障人類生存生產的動力源泉，如何實現能源的高效、綠色、可持續供應，是世界各國關注的重點。能源互聯網、“互聯網+”智慧能源等概念的提出，強調了多種能源在不同學科領域交叉互融、多樣化共同發展的重要性。與此同時，以冷熱電三聯供、燃氣鍋爐等為代表的能源轉換關鍵技術發展迅速，為新型能源供給方式的提出奠定了技術基礎。在此背景下，打破原有單一能源系統獨立規劃、設計、運行的綜合能源系統應運而生。綜合能源系統是能源互聯網的一種重要物理載體，涉及能源生產、傳輸、分配、轉換、消費等多個環節，區域綜合能源系統(regional integrated energy system,RIES)是其中的一種典型應用場景。

綜合能源系統以電力系統、天然氣系統、區域供熱(介質為蒸汽或水)系統、供水系統等多種異質能源子系統為骨干，具有源荷分布廣泛、用能特征多樣化、能量交互密集、物理信息強耦合等特點。多能耦合一方面可以促進能源梯級利用、綠色低碳用能、可再生能源消納；但另一方面，由于各能源子系統的結構、特性、組成各異，多能耦合也使得綜合能源系統的結構更為復雜，某元件的局部擾動(負荷波動或元件故障)將經由耦合組件傳遞至整體多能流網絡。由此，綜合能源系統的安全分析更為復雜，由于多能流的相互影響，正常運行的系統可能在某元件故障后處于不安全狀態，關于綜合能源系統安全性分析的研究亟待開展。

安全可靠作為能源系統運行的最基本要求，是規劃、運行、交易等方面研究的基礎，是綜合能源系統的重要研究方向之一。目前關于綜合能源系統安全性的研究大多基于傳統的逐點法，通過逐點仿真校驗局部有限個運行點來判斷安全狀態，獲取的安全信息較為片面，而且計算量大、耗時長，不適用于在線安全分析。“域”方法是解決上述問題的有效工具，利用安全域可以有效便捷地觀察系統安全邊界，根據工作點在安全域內的相對位置獲取系統安全狀態、安全距離、安全裕度、調整方向等各種安全信息，極大的提高了安全評估的效率，簡化了與安全性相關的各種最優化問題的求解。區域綜合能源系統中安全域研究已有一定基礎，但是現有研究未能考慮可再生能源不確定性影響，同時對安全域的全維觀測未有研究，因此，有必要對含可再生能源的區域綜合能源系統安全域進行建模研究，旨在為保障含可再生能源的區域綜合能源系統安全可靠供能提供一種便捷高效的分析工具。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種含可再生能源的區域綜合能源系統的區間實用化安全域建模方法，本發明考慮可再生能源不確定性并采用區間數學的方法進行處理，結合工程實際，基于區域綜合能源系統N-1安全準則與能量樞紐輸出側管線段負荷，建立含可再生能源的區域綜合能源系統區間實用化安全域定義與模型，詳見下文描述：

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種區間實用化安全域建模方法，基于含可再生能源的區域綜合能源系統，包括以下步驟：

考慮可再生能源不確定性并采用區間數學的方法進行處理，結合工程實際，基于區域綜合能源系統N-1安全準則與能量樞紐輸出側管線段負荷，建立含可再生能源的區域綜合能源系統區間實用化安全域模型；

基于含可再生能源的區域綜合能源系統區間實用化安全域模型，建立含可再生能源的區域綜合能源系統區間實用化安全邊界模型；