[發明專利]一種多能源系統潮流分解計算方法

在審

• 申請號: 202110346543.9
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112994020A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 朱沐雨;陳亮
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種多能源系統潮流分解計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：對功率流進行解耦分解，建立多能源系統下電力、燃氣和熱力子網的數學模型；

步驟二：建立能量耦合設備模型，根據耦合設備模型更新燃氣發電機的耗氣量、燃氣鍋爐和熱電聯產的耗氣量、熱泵的耗電量和燃氣壓縮機消耗電功率；

步驟三：對解耦后的電力子網采用全純嵌入法進行求解；

步驟四：對解耦后的熱力子網采用圖論法進行求解；

步驟五：對解耦后的燃氣子網采用牛頓-拉夫遜法進行求解；

步驟六：判斷計算結果是否達標，若達標，則完成潮流計算；若不達標，則采用更新后耦合設備值重新計算。

2.根據權利要求1所述的多能源系統潮流分解計算方法，其特征在于，步驟一中所述電力子網的數學模型為：

其中，為發電機的有功和無功功率，為在熱電聯產機組的有功和無功功率，為并聯電容器注入的無功功率，為節點i的有功和無功功率，為熱泵以及燃氣壓縮機消耗的電功率，為節點i與節點j之間線路的傳遞功率，V_i，V_j為節點i和j的電壓，Y_ij為節點i與節點j之間線路的的導納，N為節點數量。

3.根據權利要求1所述的多能源系統潮流分解計算方法，其特征在于，步驟一中所述燃氣子網的數學模型為：

其中，為節點的注入氣體流量，分別為節點i的氣體負荷流量、燃氣發電機的耗氣量、熱電聯產機組的耗氣量、鍋爐的耗氣量和燃氣壓縮機消耗的氣體流量，F_ij為第i個節點和第j個節點之間管道氣體流量。

4.根據權利要求3所述的多能源系統潮流分解計算方法，其特征在于，所述管道氣體流量的計算公式為：

其中，符號函數sign為流向判斷函數，記i流向j為正；p_i和p_j分別為節點i和j的壓強，H_p,ij是管道坡度修正系數，C_ij為節點i和j間的管道常數。

5.根據權利要求1所述的多能源系統潮流分解計算方法，其特征在于，步驟一中所述熱力子網的數學模型為：

φ＝C_pm_q(T_s-T_o) (5)

(∑m_out)T_out＝∑(m_inT_in) (7)

其中，φ為節點的注入熱功率；C_p為水的比熱容；Ts為節點的供熱溫度；T_o為節點的出口溫度；m_q為源和負載的注入質流量；T_end為管道末端溫度；T_start為管道首端溫度；T_a為環境溫度；λ為熱傳導系數；m為節點之間通過管道的質量流量；L是管道的長度；m_out為流出節點的支路的流量；m_in為流入節點的支路的流量；T_out為流出節點的支路的熱水溫度；T_in為流入節點的支路的熱水溫度；和分別為鍋爐和熱電聯產機組的熱功率；為所需求的熱功率；為i節點與各節點之間的傳遞熱功率。