[发明专利]一种电-热耦合多能流系统的故障预防和控制方法

权利要求书

1.一种电-热耦合多能流系统的故障预防和控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)建立一个基于抽汽式供热机组的热电联产机组电-热耦合多能流系统的故障预防和控制的目标函数如下：

其中：a_x,b_x,c_x分别是热电机组运行成本系数，C_v为热电机组运行参数，P_Gx为第x台热电机组的发电功率，P_Hx为第x台热电机组的供热功率，其中，a_x的取值范围为0.0025-0.0064元·(MW·h)^-1，b_x的取值范围为9.45-16.84元·(MW·h)^-1，c_x的取值范围为30-48元·(MW·h)^-1，C_v的取值范围为0.08-0.25；

(2)建立电-热耦合多能流系统正常运行状态下的电网运行约束条件如下：

其中，P_Gi,θ_i,θ_j分别为电-热耦合多能流系统中第i个节点的有功功率和相角以及第j个节点的相角，B_ij为电网节点导纳矩阵Y的第i行、第j列元素的虚部，节点导纳矩阵Y中的第i行和第j列元素的虚部与电-热耦合多能流系统中的节点一一对应，电网节点导纳矩阵Y从电网调度中心获取，S_ij为电网第i个节点和第j个节点之间的支路i、j的功率流量；

(3)建立电-热耦合多能流系统故障运行状态下的电网运行约束条件如下：

其中，k表示电-热耦合多能流系统的故障集，P_Gm,θ_m,θ_n分别为电-热耦合多能流系统中第m个节点的有功功率和相角以及第n个节点的相角，B_mn为电网节点导纳矩阵M中第m行、第n列元素的虚部，与节点一一对应，电网节点导纳矩阵M从电网调度中心获取，S_mn为电网第m个节点和第j个节点之间的支路mn的功率流量；

(4)建立基于抽汽式供热机组的热电联产机组运行约束条件如下：

上述公式(1)中，P_Gx为第x台热电机组的发电功率，P_Hx为第x台热电机组的供热功率，P_Hxmax为第x台热电联产机组的供热上限，公式(2)表示给定供热功率时热电机组的发电功率上限，公式(3)和公式(4)为两段直线，分别表示给定供热功率时热电机组发电功率的下限，P_Hm为热电机组发电功率最小时所对应的供热功率，由公式(1)-公式(4)组成的区域即为热电机组发电功率和供热功率的可行域，公式(5)中，P_H,load为热负荷大小，其中k₁,k₂,k₃为热电联产机组热-电耦合关系斜率，k₁,k₂,k₃根据设定的发电功率P₁,P₂,P₃,P₄和设定的供热功率P_Hm,P_Hmax计算得到，P₁的取值范围为180-250MW，P₂的取值范围为80-150MW，P₃的取值范围为60-130MW，P₄的取值范围为140-210MW，P_Hm的取值范围为80-150MW，P_Hmax的取值范围为200-260MW；

(5)利用Matlab方法，求解由上述步骤(1)的目标函数与上述步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的约束条件构成的优化方程，得到电-热耦合多能流系统的故障预防和控制的调度参数，包括第x台热电机组的发电功率P_Gx和第x台热电机组的供热功率P_Hx。