[发明专利]一种计及直接负荷控制下电气耦合系统可靠性评估方法

权利要求书

1.一种计及直接负荷控制下电气耦合系统可靠性评估方法，其特征在于，包括：

步骤1：建立电-气耦合模型，利用能量枢纽建立电-气耦合模型将气网侧能量波动引入到微电网侧，通过微电网约束条件进行潮流计算，根据约束条件得到多组不满足约束条件的样本并进行下一步处理；

步骤2：多组不满足约束条件的样本，通过对微电网不满足约束条件节点的电负荷进行直接负荷控制减小负荷功率，使其满足微电网约束条件；

步骤3：计算直接负荷控制利用概率和直接负荷控制可控容量利用率，定量评估直接负荷控制利用情况；

步骤1所述建立能量枢纽建立电-气耦合模型为：

其中，为第x组样本中微电网传统火力发电机组注入到能量枢纽的功率，F_x为第x组样本中天然气注入到能量枢纽的流量，P_u,x为第x组样本中能量枢纽所接微电网中节点u处的电负荷，u为微电网负荷节点编号，u∈[1,N_e]，N_e为微电网负荷节点数量，L_h为各组样本中能量枢纽的热负荷，为电锅炉效率，为燃气锅炉效率，为热电联产机组发电效率，为热电联产机组发热效率，v_EB为电能分配系数，v_CHP为天然气分配系数，x为样本编号，x∈[1,N_k]，N_k为样本数量；

步骤1中所述利用能量枢纽建立电-气耦合模型将气网侧能量波动引入到微电网侧为：

由第x组样本中天然气注入到能量枢纽的流量F_x，根据能量枢纽建立电-气耦合模型，确定第x组样本的热电联产机组消耗天然气流量第x组样本的燃气锅炉消耗的天然气流量和第x组样本中的热电联产机组有功出力并推导得出第x组样本中电锅炉电功率

第x组样本中热电联产机组消耗天然气流量

其中，F_x为第x组样本中天然气注入到能量枢纽的流量，v_CHP为天然气分配系数；

第x组样本中燃气锅炉消耗的天然气流量为：

其中，F_x为第x组样本中天然气注入到能量枢纽的流量，v_CHP为天然气分配系数；

第x组样本中热电联产机组有功出力为：

其中，为热电联产机组发电效率，LHV为天然气热值；

第x组样本中热电联产机组热负荷为：

其中，为热电联产机组发电效率，为热电联产机组发热效率；

第x组样本中燃气锅炉热负荷为：

其中，为燃气锅炉效率，LHV为天然气热值；

第x组样本中电锅炉热负荷为：

其中，为第x组样本中电锅炉电功率，为电锅炉效率，L_h为各组样本中能量枢纽的热负荷；

可推出第x组样本中电锅炉电功率为：

其中，LHV为天然气热值L_h为各组样本中能量枢纽的热负荷，为电锅炉效率；

步骤1中所述通过微电网约束条件进行潮流计算为：

由第x组样本的微电网节点u处的电负荷P_u,x、第x组样本的热电联产机组有功出力和第x组样本的电锅炉电功率将微电网传统火力发电机组G设为平衡节点在微电网中进行潮流计算，得出第x组样本的微电网中传统火力发电机组有功出力第x组样本的传统火力发电机组无功出力第x组样本的节点u处的电压V_u,x，以及第x组样本中支路l处的电流I_l,x，l为微电网支路编号，l∈[1,N_l]，N_l为微电网支路数量；

步骤1中所述微电网约束条件为：

火力发电有功约束、火力发电无功约束、节点电压约束和支路电流约束；

所述火力发电有功出力约束：

其中，为传统火力发电机组最小有功出力，为传统火力发电机组最大有功出力，为第x组样本的微电网中传统火力发电机组有功出力；

所述火力发电无功出力约束：

其中，为传统火力发电机组最小无功出力，为传统火力发电机组最大无功出力，为第x组样本的传统火力发电机组无功出力；

所述节点电压约束：

其中，为微电网节点u电压下限，为微电网节点u电压上限，V_u,x为第x组样本的节点u处的电压；

所述支路电流约束：

其中，为微电网支路l电流下限，为微电网支路l电流上限，I_l,x为第x组样本中支路l处的电流；

将第1组样本数据至第N_k组样本数据，依次判断是否符合微电网约束条件，即火力发电有功约束、火力发电无功约束、节点电压约束和支路电流约束，统计不符合微电网约束条件的样本数量为N₁，符合微电网约束条件的样本数量为N₂，N₁+N₂＝N_k。