[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

说明书

本发明公开电‑气综合能源多网络稳态能量流分析方法及装置。该方法包括：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。该电‑气综合能源系统稳态能量流分析方法及装置的准确度好，计算量低，计算效率高。

技术领域

本发明涉及电-气综合能源系统仿真技术领域，尤其涉及一种电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法及装置。

背景技术

能源供应已成为制约人类社会可持续发展的关键因素。区域综合能源系统中，电力、天然气通过燃气轮机、压缩机等耦合元件进行能量转换，对其进行能量流分析计算需要考虑电力网络及天然气流体管网连接支路及耦合元件。该复杂能源网络稳态能量流分析涉及多个电力、天然气网络的联合求解，目前缺乏与这类综合能源系统相适应的大型多耦合系统的仿真分析计算方法，现有的计算方法效率低、精度低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种方法电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法及装置，以解决目前综合能源系统稳态能量流分析方法效率低、精度低的问题。

第一方面，本发明提供一种电-气综合能源多网络稳态能量流分析方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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；