[发明专利]一种电-气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法

说明书

本发明公开一种电‑气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法，涉及多能流系统安全稳定运行领域，包括以下步骤：建立电‑气耦合系统概率连续潮流模型；应用预测‑校正的方法来逐渐逼近系统临界运行点来计算电气耦合系统中电力网络及天然气网络的最大负荷裕度。该研究结论可以应用于含风电电力系统的电‑气耦合系统当中，通过对电力网络及天然气网络的最大负荷裕度分析计算，可解决风电场接入系统在电‑气耦合系统静态安全稳定性方面的问题，能为相关运行决策人员提供必要的参考信息。本发明适应于能源互联发展趋势，可以保证多能流系统的安全、高效和环保运行。

技术领域

本发明涉及一种电-气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法，属于多能流系统安全稳定运行领域。

背景技术

在能源互联的背景下，电力系统、天然气系统彼此之间的耦合不断加强，电力、天然气等能源需求量日益增大。风电作为可再生清洁能源，被广泛地应用于地区发电，但由于风机的有功出力受风速的影响而具有随机性和不确定性等特征，为了保证多能流系统的安全高效稳定运行，在含风电电力系统的电-气耦合系统的静态安全稳定分析的问题中，对风电不确定性的分析以及电-气耦合系统概率连续潮流建模亟待研究。基于此，提出一种电-气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法对多能流系统的安全稳定运行具有现实意义。

文献《计及电-气互联能源系统安全约束的可用输电能力计算》考虑了电气耦合系统安全约束，提出一种基于线性预测的连续潮流法进行求解，用线性预测法辨识制约电力系统可输电能力的关键约束，对电力系统可输电能力进行了计算；文献《一种基于连续潮流的在线静态稳定综合评估方法》通过对电压可控节点的优化，来达到提高系统负荷裕度的要求；文献《New parameterization schemes for the continuation load flow method》考虑了电力系统保护和自动装置动作对于负荷裕度计算的影响，进而应用了一种在线计算的连续潮流算法，来计算系统的稳定裕度。目前，电力系统的静态安全分析方面已有广泛研究，但随着电-气系统的高度耦合，考虑电-气耦合系统的静态安全稳定分析的鲜有研究，所以，需要研究一种电-气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法。

为了保证多能流系统安全稳定运行，研究电-气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法十分必要，在能源互联网背景下有着重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明“一种电-气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法”，建立电-气耦合系统概率连续潮流模型，应用预测-校正的方法来逐渐逼近系统临界运行点来计算电-气耦合系统中电力网络及天然气网络的最大负荷裕度。

本发明采用如下技术方案：一种电-气耦合系统概率连续潮流建模及其求解方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：建立电-气耦合系统概率连续潮流模型；

步骤2：应用预测-校正的方法来逐渐逼近系统临界运行点来计算电-气耦合系统中电力网络及天然气网络的最大负荷裕度。

附图说明

图1是本发明的算法流程图。

具体实施方式

本发明包括以下步骤：

步骤1：建立电-气耦合系统概率连续潮流模型；

本发明研究风电场出力的不确定性，采用二参数的威布尔分布模型来描述风速v的随机变化规律，风力发电机的输出功率P_W。关于风电机组的建模已被广泛研究，本发明将直接应用，细节不再赘述。

下式表示的是下式表示的是含风电电-气耦合系统含参数潮流方程组：