[发明专利]一种基于分岔理论的能量枢纽故障传播建模方法

权利要求书

1.一种基于分岔理论的能量枢纽故障传播建模方法，其特征在于：

步骤(1)：分别分析天然气、电力及供热/冷系统的暂态过程特性，结合能量枢纽的耦合作用，得出综合能源系统多时间尺度多能流平衡方程；

步骤(2)：基于分岔理论分析综合能源系统多时间尺度多能流平衡方程解集中的分岔点，通过比较系统参数与分岔点关系实现对能量枢纽故障传播建模。

2.根据权利要求1所述一种基于分岔理论的能量枢纽故障传播建模方法，步骤(1)得出的综合能源系统多时间尺度多能流平衡方程，具体方程为式(1)：

其中ΔP_out为天然气管道出口压强变化值；ΔM_out为天然气管道出口质量流变化值；ΔP_in为天然气管道进口压强变化值；ΔM_in为天然气管道进口质量流变化值、f为天然气管道水力流阻系数；B为声音在天然气中的传播速度；A为天然气管道内横截面积；D为天然气管道内直径；L为天然气管道长度；M₀和P₀分别是天然气系统稳态质量流与压强；δ、ω、ω₀、T_j、P_T、E′、U、x分别是发电机功角、转速、额定转速、惯性时间常数、机械功率、感应电动势、系统额定电压、系统等效电抗；q为储热物质流量；C为热容量，C＝C_e*q；R为容器热阻；T和T_a分别为储热物质温度和环境温度；C_e为储热物质的比热容；T_d为储热物质期望温度；T_in为进入供热/冷系统的储热物质温度；P_th为加热功率。

3.根据权利要求1所述一种基于分岔理论的能量枢纽故障传播建模方法，步骤(2)运用分岔理论分析综合能源故障时多时间尺度多能流系统平衡方程解集的分岔点，实现能量枢纽故障传播的建模，具体过程为：

(1)令式(1)中的每一个微分方程的值都取0，求得式(1)的平衡点(ΔP_out0，ΔM_in0，δ₀，ω₀，T₀)，并采用局部参数延拓法追踪式(1)的平衡解流形，之后计算式(1)在每一个平衡点附近雅可比矩阵的特征值，根据局部分岔条件确定分岔点的位置；

(2)通过分析综合能源系统各子系统的监测量是否到达分岔点，描述能量枢纽对故障的传播特性，实现对能量枢纽故障传播的建模。