[發(fā)明專利]一種電-氣-熱互聯(lián)背景下的配電網(wǎng)可靠性增效計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011304017.8
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112448404B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金強;馬唯婧;丁羽頔;李紅軍;唐巍;齊曉光;劉冀邱;李嘉;馮明燦;楊露露;趙輝;李鐵良
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司;中國農(nóng)業(yè)大學(xué);國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/28;H02J3/46;H02J3/14;H02J3/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發(fā)明涉及一種電?氣?熱互聯(lián)背景下的配電網(wǎng)可靠性增效計算方法，其包括：獲取供能網(wǎng)絡(luò)元件故障率、風(fēng)光負荷數(shù)據(jù)、能源集線器元器件配置及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)；利用獲取的參數(shù)對電?氣?熱獨立供能配電網(wǎng)進行供電不足期望計算；計算能源集線器對電負荷的最大支撐能力；對電?氣?熱互聯(lián)供能配電網(wǎng)進行供電不足期望計算；利用獨立供能和互聯(lián)供能供電不足期望計算互聯(lián)供能情況下配電網(wǎng)可靠性增效。本發(fā)明能為電?氣?熱互聯(lián)系統(tǒng)配電網(wǎng)可靠性提升增效計算及投資決策提供技術(shù)基礎(chǔ)與支持，可以廣泛在配電網(wǎng)可靠性技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)可靠性技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種電-氣-熱互聯(lián)背景下的配電網(wǎng)可靠性增效計算方法。

背景技術(shù)

由于傳統(tǒng)化石能源的不可再生以及經(jīng)濟社會高速發(fā)展對能源日益增長的需求，提高能源利用效率、加強可再生能源綜合利用成為能源利用領(lǐng)域亟需解決的問題。在此背景下能源互聯(lián)網(wǎng)的概念應(yīng)運而生。能源互聯(lián)網(wǎng)是以電為核心，打破電、氣、熱等各種能源供應(yīng)系統(tǒng)單獨規(guī)劃、設(shè)計和運行的既有模式，在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運行的過程中，對各類能源的分配、轉(zhuǎn)化、存儲、消費等環(huán)節(jié)進行有機協(xié)調(diào)與優(yōu)化，充分利用可再生能源的新型多能互聯(lián)供能系統(tǒng)。根據(jù)互聯(lián)能源網(wǎng)絡(luò)的不同，可分電-氣互聯(lián)、電-熱互聯(lián)與電-氣-熱互聯(lián)等多種形式。

將電、氣、熱等供能系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃運行的多能源系統(tǒng)是未來能源供應(yīng)系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢之一。作為供能系統(tǒng)的核心，電-氣-熱互聯(lián)系統(tǒng)的形成對配電網(wǎng)的供電可靠性必然帶來一定的影響。由于多能系統(tǒng)之間的相互耦合，配電網(wǎng)可以通過能流互濟效應(yīng)在面臨電能供應(yīng)不足風(fēng)險時獲得氣網(wǎng)等供能系統(tǒng)的能量支援。因而，研究電-氣-熱互聯(lián)背景下的配電網(wǎng)可靠性的增效原理與計算方法，對配電網(wǎng)以及電-氣-熱互聯(lián)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、運行控制具有重要意義。

現(xiàn)有關(guān)于配電網(wǎng)可靠性提升增效分析大多集中于傳統(tǒng)配電網(wǎng)可靠性提升措施，并未綜合考慮多能互聯(lián)的大背景與未來趨勢，同時關(guān)于電-氣-熱互聯(lián)背景下配電網(wǎng)缺供電量計算方法的研究也未成熟。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種電-氣-熱互聯(lián)背景下的配電網(wǎng)可靠性增效計算方法，其能為電-氣-熱互聯(lián)系統(tǒng)配電網(wǎng)可靠性提升增效計算及投資決策提供技術(shù)基礎(chǔ)與支持。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種電-氣-熱互聯(lián)背景下的配電網(wǎng)可靠性增效計算方法，其包括以下步驟：1)獲取供能網(wǎng)絡(luò)元件故障率、風(fēng)光負荷數(shù)據(jù)、能源集線器元器件配置及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)；2)利用步驟1)獲取的參數(shù)對電-氣-熱獨立供能配電網(wǎng)進行供電不足期望計算；3)計算能源集線器對電負荷的最大支撐能力；4)對電-氣-熱互聯(lián)供能配電網(wǎng)進行供電不足期望計算；5)利用獨立供能和互聯(lián)供能供電不足期望計算互聯(lián)供能情況下配電網(wǎng)可靠性增效。

進一步，所述獨立供能情況下的配電網(wǎng)供電不足期望計算，包括以下步驟：

2.1)遍歷網(wǎng)絡(luò)中所有可能發(fā)生的故障元件，對其故障導(dǎo)致停供的負荷點進行統(tǒng)計；

2.2)根據(jù)元件的故障率以及元件的故障修復(fù)時間，結(jié)合該元件故障導(dǎo)致缺供負荷點的負荷數(shù)據(jù)，計算某元件故障導(dǎo)致的系統(tǒng)供電不足期望；

2.3)將配電網(wǎng)中所有可能發(fā)生故障的元件所導(dǎo)致的系統(tǒng)供電不足期望進行相加，得到系統(tǒng)整體供電不足期望：

式中，EENS_獨立供能為電-氣-熱獨立供能情況下的配電網(wǎng)供電不足期望；N為配電網(wǎng)內(nèi)可能發(fā)生故障的元件；μ_i為元件i的故障率；TTR_i為元件i每次故障的故障修復(fù)時間；L為配電網(wǎng)內(nèi)負荷點總數(shù)；Le_l,0,t為故障修復(fù)t時刻負荷點l的負荷需求量；α_l,i為元件i故障對負荷點l的影響系數(shù)。

進一步，所述步驟3)中，采用電-氣-熱互聯(lián)背景下配電網(wǎng)故障能源集線器優(yōu)化運行模型計算能源集線器對電負荷的最大支撐能力。