[发明专利]电-气综合能源系统多网络稳态能量流分析方法及装置

权利要求书

1.一种电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法，其特征在于，包括：

分别对待分析的电-气综合能源网络中的电气网络和天然气网络进行拓扑分析，确定电气网络方程及对应的电气系统变量、天然气网络方程及对应的天然气系统变量和电-气耦合元件方程及对应的附加变量；

求解包含电力网络方程、天然气网络方程及耦合元件方程的非线性代数方程组，得到所述电气系统变量的值、所述天然气系统变量的值和所述附加变量的值；

其中，所述电气系统变量的值、所述天然气系统变量的值和所述附加变量的值构成所述待分析的电-气综合能源网络的稳态能量流。

2.根据权利要求1所述的电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法，其特征在于，还包括：

获取待分析的电-气综合能源网络内至少一个电力网络的数据、至少一个天然气网络的数据，每个所述电力网络内包括至少一个燃气轮机，每个所述天然气网络内包括至少一个空气压缩机；

每个所述燃气轮机是一所述天然气网络内的发电节点；

每个空气压缩机是一所述电力网络内的负载节点。

3.根据权利要求2所述的电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法，其特征在于，

所述求解包含电力网络方程、天然气网络方程及耦合元件方程的非线性代数方程组，包括：

步骤S10：初始化电力系统变量天然气系统变量和附加变量并将各燃气轮机的功率变化初始值设置为零；

设置迭代轮次数为第一轮次；

步骤S201：根据各燃气轮机的工作模式，确定当前迭代轮次数中各燃气轮机的发电功率；

步骤S202：根据各燃气轮机的发电功率，确定当前迭代轮次数中各燃气轮机从对应的天然气网络获取的天然气流量；

步骤S203：根据所述天然气网络方程和当前迭代轮次数中各燃气轮机获取的天然气流量，确定所述天然气系统变量

步骤S204：根据所述电气网络方程和当前迭代轮次数中各燃气轮机的发电功率，确定所述电力系统变量

步骤S205：根据各燃气轮机的工作模式和所述电气网络方程，确定各燃气轮机当前轮次的功率变化及当前轮次的附加变量

步骤S30：若迭代轮次数为第一次，则增加一次轮次数，并执行步骤201至步骤S205；

若迭代轮次数大于第一轮次，则在每一轮次迭代时，

确定当前轮次的天然气系统变量电力系统变量和附加变量与前一轮次的天然气系统变量电力系统变量和附加变量之间的绝对误差ε，

并在所述绝对误差ε大于预先设定的收敛值时，增加一次轮次数，并执行步骤201至步骤S205：

并在所述绝对误差ε不大于预先设定的收敛值时，确定当前轮次的天然气系统变量电力系统变量和附加变量为所述电气系统变量的值、所述天然气系统变量的值和所述附加变量的值。

4.根据权利要求3所述的电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法，其特征在于，

所述燃气轮机的工作模式包括：

燃气轮机为电力网络的平衡节点，燃气轮机的功率变化由潮流收敛后的平衡节点方程决定；

燃气轮机为电力网络的PQ节点或PV节点，燃气轮机的功率变化为零。

5.根据权利要求1所述的电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法，其特征在于，

所述天然气系统变量包括管道支路压降，所述管道支路压降根据下式求得：

其中，λ为摩阻系数，ρ₀为标准状态气体密度，c为气体传播声速，L为管道长度，q为管道流量，A_a为管道截面积，D为管道截面直径。