[發明專利]一種經濟性與可靠性協調的電-氣系統設備選址定容方法

有效

• 申請號: 202110171514.3
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112818552B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 唐學用;包銘磊;何鑫;丁一;葉琳浩;張裕;李慶生;王盛;陳巨龍;陳青;鄧樸;羅寧
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司;浙江大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F111/04;G06F119/02
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種經濟性與可靠性協調的電?氣系統設備選址定容方法，包括：利用傳感器獲得設備的運行數據，將運行數據作為模型的輸入；建立氣源和發電機組的可靠性模型，并建立負荷模型；基于不同元件的可靠性模型構建經濟性與可靠性協調的關鍵設備選址定容模型，利用內點法求解關鍵設備選址定容模型得到儲氣裝置和發電機組的修建地址及容量。本發明在規劃過程中兼顧了經濟性與可靠性，其規劃結果更為全面精確，本發明還可直接應用到現階段電力規劃軟件中去，通過研究天然氣與電力系統間可靠性的耦合關系，精確高效地規劃天然氣系統和電力系統中關鍵設備的選址定容，對于電?氣綜合能源系統的可靠性提升、保證系統的安全運行具有重要意義。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統可靠性管理的技術領域，尤其涉及一種經濟性與可靠性協調的電-氣系統設備選址定容方法。

背景技術

在我國能源結構低碳清潔轉型的背景下，天然氣機組因靈活性高、效率高且污染排放低等優勢，在發電系統中的占比不斷提高。天然氣發電的大規模引入使得電力系統與天然氣系統間的耦合更加緊密，由此帶來諸多可靠性問題。比如，天然氣系統中出現的管道泄漏、氣源故障等隨機因素可能導致天然氣機組因供氣中斷而迅速降低出力，危害電力系統的安全可靠運行。因此，在電力與天然氣緊密耦合的背景下，亟需開展計及經濟性與可靠性的關鍵設備選址定容研究，以實現電-氣綜合能源系統的安全可靠運行。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明解決的技術問題是：電-氣綜合能源系統的安全性、可靠性差。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：利用傳感器獲得設備的運行數據，將所述運行數據作為模型的輸入；建立氣源和發電機組的可靠性模型，并建立負荷模型；基于所述不同元件的可靠性模型構建計及經濟性與可靠性協調的關鍵設備選址定容模型，利用內點法求解所述關鍵設備選址定容模型得到儲氣裝置和發電機組的修建地址及容量。

作為本發明所述的經濟性與可靠性協調的電-氣系統設備選址定容方法的一種優選方案，其中：所述氣源和發電機組的可靠性模型包括，定義所述發電機組g共擁有Kg個狀態，每個狀態h對應的發電容量為所述發電機組基于所述各個狀態h的概率表示為p_g,h；所述發電機組的可靠性模型可用和p_g,h兩個參數表示；所述氣源的可靠性模型也可用氣源w在狀態h的產氣容量和處于狀態h的概率p_w,h表示。

作為本發明所述的經濟性與可靠性協調的電-氣系統設備選址定容方法的一種優選方案，其中：所述負荷模型包括，

在長期規劃中，通常使用負荷持續時間曲線來模擬負荷的變化，定義電力負荷持續時間共包含個負荷塊，在年度t時每個負荷塊s對應的電力負荷為相應的概率為與所述電力負荷類似，天然氣負荷各狀態s對應的負荷及概率分別為和

作為本發明所述的經濟性與可靠性協調的電-氣系統設備選址定容方法的一種優選方案，其中：所述關鍵設備選址定容模型包括建立目標函數及約束條件，

建立所述目標函數：

min?TC＝IC+OC+CC

其中，TC表示系統規劃的總計量值，IC表示關鍵設備規劃的計量值，如氣源和發電機組，CC表示規劃期內天然氣與電力負荷的切除成本。

作為本發明所述的經濟性與可靠性協調的電-氣系統設備選址定容方法的一種優選方案，其中：所述TC、所述IC、所述CC的計算包括，