[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

说明书

本发明提出了一种计及直接负荷控制下电气耦合系统可靠性评估方法。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，根据约束条件进行下一步处理；根据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；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。本发明优点在于，实现对其可靠性地有效评估，并通过对负荷进行直接负荷控制，主动参与微电网削峰、应急，对其可靠性加以提升。

技术领域

本发明属于能源互联网领域，尤其涉及一种计及直接负荷控制下电气耦合系统可靠性评估方法。

背景技术

随着化石能源的日渐枯竭以及环境问题的日益突出，以能源互联网为核心的第3次工业革命正在兴起。天然气由于具有发电效率高、碳排放量小和动作响应快速等优点，因而未来的能源互联网中天然气发电比例将不断提升，微电网对天然气网络的依赖性不断增加。

目前，对电-气耦合综合能源系统的研究主要集中在联合规划和协调运行方面，对其可靠性问题涉及较少，且以往的可靠性评估往往只关注于单一系统，电-气耦合的出现对可靠性评估提出了新的要求。同时充分挖掘系统源网荷灵活性资源潜力并对其进行统筹规划越来越受到重视。特别地，在“荷”这一环节，对中央空调负荷进行直接负荷控制具有响应时问短、可用容量价值大等特点，有较大应用价值。

因此，如何将直接负荷控制应用于大规模联合供能系统的可靠性评估中，并在含直接负荷控制参与的电-气耦合系统可靠性评估过程中，如何对其可靠性进行有效地可靠性评估，并对其加以提升成为迫切需求。

发明内容

针对现有研究的不足，本发明提出了一种计及直接负荷控制下电气耦合系统可靠性评估方法。

本发明的技术方案为一种计及直接负荷控制下电气耦合系统可靠性评估方法，具体包括以下步骤：

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，根据约束条件进行下一步处理；

步骤2：由步骤1中得到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，使其满足步骤1中约束条件；

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；

作为优选，步骤1所述建立能量枢纽建立电-气耦合模型为：

其中，P_x^G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F_x^CHP、第x组样本的燃气锅炉消耗的天然气流量F_x^GB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