[发明专利]一种基于半不变量法的电-热互联综合能源系统概率能量流计算方法

权利要求书

1.一种基于半不变量法的电-热互联综合能源系统概率能量流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立电-热互联综合能源系统模型，包括：电力系统模型、热力系统水力模型、热力系统热力模型、CHP机组模型；

(2)针对光伏出力预测、负荷预测存在的误差，建立光伏出力和电、热负荷随机输入变量的概率模型；

(3)根据历史数据给出不同光伏电站、电-电负荷、热-热负荷以及电-热负荷之间的相关系数矩阵；

(4)根据所述相关系数矩阵通过Nataf变换处理相关非正态的光伏出力和相关正态的电、热负荷输入随机变量的相关性，将随机输入变量统一转化至独立标准正态空间；

(5)在独立标准正态空间计算随机输入变量的各阶半不变量；

(6)将随机输入变量的期望代入所述电-热互联综合能源系统模型，根据牛顿-拉夫逊法建立能量流方程；

(7)在基准运行点处对能量流方程进行泰勒展开，忽略2次以上的高次项，得到灵敏度矩阵；

(7)根据所述灵敏度矩阵计算状态变量的各阶半不变量，并采用Cornish-Fisher级数拟合状态变量的概率分布，即得到概率能量流。

2.根据权利要求1所述的一种基于半不变量法的电-热互联综合能源系统概率能量流计算方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括以下步骤：

(1-1)采用交流潮流模型描述电力系统模型为：

式中：P、Q为节点的有功功率和无功功率；Y为节点导纳矩阵；为节点电压相量；

(1-2)建立热力系统水力模型为：

流量连续性方程：A_Hm＝m_q

回路压头方程：B_Hh_f＝0

压头损失方程：h_f＝Km|m|

式中：A_H为热力系统节点-支路网络关联矩阵；m为热力系统管道流量；m_q为注入节点的流量；B_H为热力系统回路-支路环路关联矩阵；h_f为由管道摩擦造成的压头损失；K为管道的阻力系数；

(1-3)建立热力系统热力模型为：

节点热量方程：H＝C_pm_q(T_s-T₀)

管道温度降落方程：

节点混合温度方程：(∑m_out)T_out＝∑(m_inT_in)

式中：H为热负荷消耗或热源提供的热量；C_p为水的比热容；T_s为供热温度，T₀为输出温度；T_start和T_end分别为管道起点和终点热水的温度；T_a为环境温度；λ为管道的热传导系数；L为管道长度；m为管道流量；m_out和m_in分别为流出和注入节点的流量；T_out和T_in分别为流出和注入节点的热水的温度；

(1-4)建立热电联产机组模型为：

式中：和c_m分别为定热电比CHP机组的电出力、热出力和定热电比；和c_z分别为变热电比CHP机组的电出力、热出力和变热电比；η_e为变热电比CHP机组的冷凝效率；F_in为燃料输入速率。