[發明專利]一種電熱綜合能源系統安全域構建方法

在審

• 申請號: 202211226937.1
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115510665A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 顧偉;張蘇涵;陸海;羅恩博
• 申請（專利權）人: 東南大學;云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06Q50/26;G06F111/04;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王艷秋

1.一種電熱綜合能源系統安全域構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立電熱綜合能源系統動態模型，其包括基于功率守恒建立的電力系統模型，基于管道傳熱、節點熱交換、節點溫度融合和管道-節點溫度關聯關系建立的質調節熱力系統動態模型，基于熱電聯產機組的產能情況構建的熱電聯產機組動態模型；

結合電熱綜合能源系統動態模型的運行安全約束構建電熱綜合能源系統安全域模型；針對電熱綜合能源系統安全域的非線性和非凸特性，采用凹包法進行求解安全域邊界，并刻畫安全域。

2.根據權利要求1所述的電熱綜合能源系統安全域構建方法，其特征在于，電力系統模型包含節點功率守恒方程和支路功率守恒方程，具體如下：

式中，i和j分別表示節點編號，t為時間標志，V_i,t表示t時刻節點i的電壓幅值，P_Gi,t和P_Li,t表示t時刻節點i的發電機生產的有功功率和負荷消耗有功功率，Q_Gi,t和Q_Li,t表示t時刻節點i的發電機生產的無功功率和負荷消耗無功功率，G_ij和B_ij表示節點i和節點j之間的電導與電納，θ_ij,t表示t時刻節點i和節點j之間的相角差，P_l,ij,t和Q_l,ij,t表示t時刻節點i和節點j之間的傳輸的有功功率和無功功率。

3.根據權利要求1所述的電熱綜合能源系統安全域構建方法，其特征在于，質調節熱力系統動態模型包含管道傳熱方程、節點熱交換方程、節點溫度融合方程以及管道-節點溫度關聯方程，具體如下：

式中，Φ和Θ分別表示熱力系統的管道集和節點集，T_j,x,t表示t時刻管道j上x處的相對溫度，v_j表示管道j的水流流速，C_w為水的比熱容，m_j為管道水流的質量流量，λ_j表示管道j的熱阻系數，φ_i,t表示t時刻節點i的消耗熱功率，Ts i,t和表示t時刻節點i的相對供水和回水溫度，L表示管道長度，Φ_jⁱ和Φ_j^o分別表示流入和流出節點j的管道集；

式(5)的解析解可表示為：

式中，δ表示階躍函數，表示初始時刻管道j上x-vt處的溫度分布，ψ(j,t-x/v)表示t-x/v時刻管道j入口處的溫度分布。