[发明专利]用于电气耦合园区综合能源系统的多速率动态仿真方法

权利要求书

1.一种用于电气耦合园区综合能源系统的多速率动态仿真方法，其特征在于，包括：

建立电气耦合园区综合能源系统及其对应的电气耦合数学模型；

采用多次求解配电网模型后才进行一次天然气管网模型求解的方式对所述电气耦合数学模型进行参数求解；

所述建立电气耦合园区综合能源系统及其对应的电气耦合数学模型包括：

确定配电网中线路的阻抗及变压器参数，然后建立电力能源系统拓扑连接模型；

确定天然气管网中各支路的长度、直径及摩擦系数，然后建立天然气能源系统拓扑连接模型；

分别确定微型燃气轮机机组和P2G装置二者的位置、容量及动态参数，通过所述微型燃气轮机机组和P2G装置耦合所述天然气能源系统拓扑连接模型和电力能源系统拓扑连接模型，得到所述电气耦合园区综合能源系统对应的电气耦合拓扑连接模型；

针对所述电气耦合拓扑连接模型建立电气耦合数学模型；

所述建立电气耦合园区综合能源系统及其对应的电气耦合数学模型还包括：

指定所述电气耦合数学模型的仿真参数；所述仿真参数包括电气耦合数学模型的仿真终止时间T、配电网模型的仿真步长Δt₁、天然气管网模型的仿真步长Δt₂、天然气管网模型的空间步长Δx，且满足Δt₂＝NΔt₁，N为正整数，并设置仿真的扰动事件信息；

电气耦合数学模型包括配电网模型、天然气管网模型、同步发电机模型、原动机模型和P2G模型，所述建立电气耦合园区综合能源系统及其对应的电气耦合数学模型之后，还包括：

将所述天然气管网模型和同步发电机模型转化为差分化形式；

所述采用多次求解配电网模型后才进行一次天然气管网模型求解的方式对所述电气耦合数学模型进行参数求解包括：

设定外部循环仿真时刻初值t_n＝0以及设定电气耦合数学模型中若干状态变量的初值；

设置配电网模型的求解次数s＝1且s为正整数；

设置当前时刻t＝t_n+sΔt₁，以t_n时刻天然气管网末端出口流量M_k(t_n)作为微型燃气轮机机组燃料系统的注入流量，以仿真步长Δt₁求解配电网模型，得到微型燃气轮机机组的转速、原动机机械功率、发电机电磁功率、功角、天然气管网与微型燃气轮机连接点的压力p(t)、电网中各点的电压及P2G流向天然气管网中的流量；使s＝s+1；

判断t时刻配电网模型是否有扰动发生，若有则修改电力能源系统拓扑连接模型的拓扑结构和动态参数，否则直接进入下一步；

判断s是否大于或等于N+1，若是，进入下一步；

令外部循环仿真时刻t_n＝t_n+Δt₂，将求得的天然气管网与微型燃气轮机连接点的压力p(t_n)作为天然气管网的末端压力，P2G注入天然气管网中的流量作为边界条件，以仿真步长Δt₂求解天然气管网模型，得到天然气管网系统各节点压力及各支路流量，并更新天然气管网流向微型燃气轮机的流量M_k(t_n)；

判断在t_n+Δt₂时刻天然气管网模型是否发生扰动，若有扰动，则根据扰动信息修改天然气能源系统拓扑连接模型的拓扑结构和动态参数，否则直接进行下一步骤；

判断仿真时间t_n是否大于仿真终止时刻T，若是则进入下一步；

输出仿真结果，仿真任务结束。