[发明专利]一种考虑多能耦合交互的用户侧综合能源系统运行风险评估方法

说明书

本发明公开了一种考虑多能耦合交互的用户侧综合能源系统运行风险评估方法，该方法采用蒙特卡洛方法模拟仿真，综合考虑了用户侧综合能源系统的能源供给、需求，建立用户侧综合能源互动系统协同分析模型；并结合各能量传输、转换原件停运率参数，计算用户侧综合能源系统的运行风险评估指标；该方法能够更准确地对用户侧综合能源系统运行风险进行评估，可提高用户侧用能策略的灵活性、和安全稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种考虑多能耦合交互的用户侧综合能源系统运行风险评估方法。

背景技术

随着电力市场改革进程的推进，综合能源系统成为未来能源发展的重要趋势。相比于传统的配电网功能模式，用户侧综合能源系统能够为用户提供电、热、冷、气等多种能源，并利用不同能源的双向互动潜力来提高用户侧用能策略的灵活性。然而，用户侧综合能源系统复杂的能源转换机制为安全稳定供电带来风险，常规的电力系统风险评估方法已不能满足需求，以亟需一种考虑多能耦合交互的用户侧综合能源系统运行风险评估方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑多能耦合交互的用户侧综合能源系统运行风险评估方法，其考虑了多种能源在传输、转换上的耦合交互关系对系统带来的影响，能够更准确地对用户侧综合能源系统运行风险进行评估。

为此，本发明采用如下的技术方案：

一种考虑多能耦合交互的用户侧综合能源系统运行风险评估方法，方法采用蒙特卡洛方法模拟仿真，其步骤包括：

步骤1、初始化用户侧综合能源系统的能源供给、需求，建立用户侧综合能源互动系统协同分析模型；

步骤2、初始化综合能源系统各元件停运率参数；

步骤3、根据各能量传输、转化元件停运率参数，随机生成各元件实时状态；

步骤4、基于各元件实时状态，更新能量传输/转化矩阵参数；

步骤5、计算用户侧综合能源系统的运行风险评估指标；

步骤6、判定风险评估指标是否满足收敛条件，若否，返回步骤3，若是，结束并输出风险评估指标数值。

在上述考虑多能耦合交互的用户侧综合能源系统运行风险评估方法中，步骤1所述综合能源系统的供给可由系统日前、日间调度计划而得；综合能源系统的需求可通过负荷预测而得；步骤1的实现包括：

所述用户侧综合能源互动系统协同分析模型，应充分考虑到综合能源系统在多种能源传输、转换的耦合交互关系。该用户侧综合能源系统采用能源集线器模型，该模型的具体描述为：

(1)式中，L_e、L_h、L_c、L_g分别表示用户电、热、冷、气的需求；P_e、P_h、P_c、P_g分别表示综合能源系统电、热、冷、气的供给；v表示用能的分配系数，η表示系统能量传输/转换效率，二者的下标均表示能源的传输转换方向，如ee表示电能用于电负荷、eh表示电能用于供热、ec表示电能用于制冷、eg表示电能用于产生天然气、gh表示天然气用于制热。其他由低品位能源(热、冷)向高品位能源(电、气)的转换形式，诸如he热能用于产生电能、hg热能用于产生天然气、及ce、cg的能源转换方式，效率极低或是在技术上难以实现，所以在本发明所涉及的用户侧综合能源互动系统中不予考虑，这些用能分配系数以及能源传输/转换效率均设为0。以电能用于供热为例，v_eh表示电能转换热能的分配系数，η_eh表示系统综合电制热的能效比：

(2)式中Qⁱ表示第i个电制热设备的输入电量，K表示电转热设备总数，包括空调、热泵、热电机组等。其他下标同理计算。