[发明专利]一种综合能源系统故障耦合传播能量量化分析及抑制方法

说明书

本发明公开一种综合能源系统故障耦合传播能量量化分析及抑制方法，包括以下步骤：首先基于天然气系统故障前与经故障恢复至稳态时的天然气量守恒，得出天然气系统故障能量量化方法；之后分析综合能源系统中能量转化过程，得出综合能源系统的能量转换数学表达式；之后基于能量守恒量化分析电力系统、供热/冷系统的故障能量，得出综合能源系统故障耦合传播能量量化分析方法；最后得出应用智慧燃气调压器减小故障耦合传播能量以抑制故障耦合传播的方法。

技术领域

本发明是一种综合能源系统故障耦合传播能量量化分析及抑制方法，属于综合能源系统安全稳定运行领域。

背景技术

综合能源系统是由电力、天然气及供热/冷系统共同组成的能源供应系统。为了应对日益严重的化石能源危机以及环境污染问题，提高能源的综合利用率是大势所趋，综合能源系统凭借着能源耦合紧密、互补互济，可实现能源的梯级利用和协同优化等诸多优点，逐渐成为了新一代能源系统的首要选择之一。综合能源系统在紧密结合天然气、电力及供热/冷系统的同时，也将单一系统的故障耦合传播至其它能源系统，进而可能导致连锁故障，例如中国台湾地区“815”大面积停电事故的起因是天然气系统故障造成6台燃气机组停机。因此，分析故障时综合能源系统中的故障耦合传播过程是十分重要且迫切的。

当前，国内外研究人员对于这方面的研究尚处于初步阶段，且大多数是通过分析综合能源系统的动态过程，搭建合适的动态模型以分析故障耦合传播过程。天然气、电力及供热/冷系统的时间常数差异巨大，电力系统时间常数以秒计量，属于典型的快时间常数系统，而天然气、供热/冷系统则属于典型的慢时间常数系统，其时间尺度必须以分钟，甚至小时计量。因此、从时域的角度量化分析系统中的故障耦合传播过程存在着很大的困难。

基于以上背景，本发明创造性地提出从能量的角度量化分析故障耦合传播过程，通过分析故障耦合传播所造成的能量变化量来衡量因故障耦合传播所造成的危害，并基于这一量化方法，结合物联网技术，提出应用智慧燃气调压器减小故障耦合传播能量以抑制故障耦合传播的方法。

发明内容

为了实现对综合能源系统故障耦合传播能量的量化分析及抑制，本发明“一种综合能源系统故障耦合传播能量量化分析及抑制方法”首先量化分析故障时天然气系统中的能量变化；之后分析综合能源系统中能量转换过程；进而基于能量守恒，量化分析电力系统及供热/冷系统中故障能量，得出综合能源系统故障耦合传播能量量化分析方法；最后基于上述量化方法，结合物联网技术，提出应用智慧燃气调压器减小故障耦合传播能量以抑制综合能源系统故障耦合传播的方法。

本发明的主要步骤如下：

步骤1：得出天然气系统中故障能量量化方法；

步骤2：得出综合能源系统中的能量转换数学表达式；

步骤3：基于能量守恒量化分析电力系统、供热/冷系统中的故障能量，得出综合能源系统故障耦合传播能量量化分析方法；

步骤4：基于上述量化方法，结合物联网技术，得出应用智慧燃气调压器减小故障耦合传播能量以抑制故障耦合传播的方法。

附图说明

图1是综合能源系统示意图

具体实施方式

本发明的具体步骤如下：

步骤1：得出天然气系统中故障能量量化方法