[发明专利]一种综合能源系统潮流计算方法

说明书

本发明公开了一种综合能源系统潮流计算方法，包括，处理模块获取各能源子系统的潮流模型；采集模块获取能源系统结构并通过所述处理模块建立电热气耦合设备模型；利用所述处理模块构建涵盖各个能源子系统的综合能源系统潮流模型；所述处理模块通过扩展性牛顿迭代法算法获取能源系统节点的参数结果；判断参数结果是否收敛，并根据输出结果判断综合能源系统的状态。本发明的有益效果：实现了综合能源系统潮流的统一求解，在耦合设备模型的连接下，将不同能源系统的潮流相互关联，建立联系，能够正确反映各种能源供应与需求之间的关系，为有效安排各机组出力，维持系统整体供需平衡提供支持，保证综合能源系统安全、高效运行。

技术领域

本发明涉及综合能源的技术领域，尤其涉及一种综合能源系统潮流计算方法。

背景技术

近年来，在能源安全与资源短缺的双重压力下，通过促进多种能源之间联合供应以及提高各系统之间的灵活性已成为能源界的共识。综合能源系统(integrated energysystem，IES)研究的需求提出和发展体现了环境、经济、社会、技术和政策等诸多驱动力的深刻的背景诉求。综合能源系统的统建模作为不同能源系统的统一描述，是多能源系统规划、调度、控制和互动的研究基础，描述了各个能源系统运行和互补转化特性。对于能源系统的潮流计算，国内外，对于单个系统的潮流计算都有深入的研究，比如，电力系统中主要采用扩展性牛顿算法进行计算，或者与结合高斯法进行结合运算，很少有涉及多个系统联合建模、统一求解的研究，或者仅仅是针对电热耦合系统，并没有考虑燃气系统，覆盖面不够广泛。现有研究一些是针对特定系统的建模，并没有提出，当系统出现新的元素加入时，无法直接接入原有的潮流计算模型，不具有普适性。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：提出一种综合能源系统潮流计算方法，能够应对计算中能源系统新增节点或者元素的加入，具有普适性和更加准确的计算结果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种综合能源系统潮流计算方法，包括，处理模块获取各能源子系统的潮流模型；采集模块获取能源系统结构并通过所述处理模块建立电热气耦合设备模型；利用所述处理模块构建涵盖各个能源子系统的综合能源系统潮流模型；所述处理模块通过扩展性牛顿迭代法算法获取能源系统节点的参数结果；判断参数结果是否收敛，并根据输出结果判断综合能源系统的状态。

作为本发明所述的综合能源系统潮流计算方法的一种优选方案，其中：所述能源子系统的潮流模型包括电力系统潮流模型、燃气系统潮流模型和热力系统潮流模型。

作为本发明所述的综合能源系统潮流计算方法的一种优选方案，其中：所述电力系统潮流模型的获取还包括，确定电力系统中各节点位置和节点类型，包括新加入的机组或者设备；通过交流潮流模型表示电力子系统潮流模型，其节点功率如下，

其中，Real表示实部，Imag表示虚部，P、Q分别为节点的有功功率和无功功率向量，Y为节点导纳矩阵，U为节点电压相量。

作为本发明所述的综合能源系统潮流计算方法的一种优选方案，其中：所述燃气系统潮流模型的获取还包括，获取燃气系统网络拓扑结构；根据网结构计算节点-管道关联矩阵和环路-管道关联矩阵；根据关联矩阵得到燃气系统潮流模型。

作为本发明所述的综合能源系统潮流计算方法的一种优选方案，其中：所述热力系统潮流模型的获取还包括，获取热力系统管网拓扑结构；根据管网拓扑结构计算节点-管道关联矩阵和环路-管道关联矩阵；根据关联矩阵得到热力系统潮流模型。