[发明专利]电-气综合能源系统新增供能元件置信容量的评估方法

说明书

本发明公开了一种电‑气综合能源系统新增供能元件置信容量的评估方法。过程为：获取电‑气综合能源系统的基础数据；计算包含新增供能元件的可靠性指标R_{System_IES}和不包含新增供能元件的可靠性指标R_{System_Gen}；计算可靠性指标R_{System_Gen}与可靠性指标R_{System_IES}的差值，更新虚拟常规机组的容量直至可靠性指标R_{System_Gen}与可靠性指标R_{System_IES}的差值的绝对值小于等于收敛阈值，则记差值的绝对值小于等于收敛阈值时的虚拟常规机组容量为电‑气综合能源系统中新增供能元件的置信容量。本发明能综合全面的反映新增供能元件对电‑气综合能源系统的供能充裕性的贡献，方法简单，评估结果更准确，有利于电‑气综合能源系统运行人员更直观的了解电‑气综合能源系统供能元件对系统的供能可靠性的改善。

技术领域

本发明属于综合能源系统可靠性分析技术领域，具体涉及一种电-气综合能源系统新增供能元件置信容量的评估方法。

背景技术

随着经济社会的发展，实现能源的高效利用、保障能源安全是实现当今人类社会快速发展的必由之路。因此，需要着力解决经济社会发展与能源短缺和环保压力之间的矛盾。传统的用能系统中供电系统和燃气系统各自独立供电和供气，这种供能方式难以实现能源的协同高效利用，难以满足当前人类社会绿色、高效、清洁、低碳的用能要求。

近年，随着电-气综合能源系统中分布式能源渗透率的不断提升以及电转气技术的日趋成熟，电-气综合能源的耦合程度不断深入，电-气综合能源的规划运行技术也得到了长足发展。电-气综合能源系统的供能可靠性也愈发引起重视。现有研究表明，电-气综合能源系统的分布式能源不仅具有能量价值，同时也具有容量价值。同时，由于电-气综合能源系统中存在燃气机组和电转气系统(Power to Gas,P2G)，电源和供气设备可以互为补充以提高电-气综合能源系统的供能可靠性。因此，在当前的电-气综合能源系统的规划中，必须准确的评估出电-气综合能源系统的新增供能元件置信容量，以评估其对整个电-气综合能源系统的供能充裕性的贡献，降低电-气综合能源系统的供能可靠性风险。

目前，现有对于置信容量的主要考虑包括以下几种因素：

(1)在现有的对于置信容量的评估中，所有研究都是针对电力系统元件的置信容量研究，这些研究采用可靠性指标对电力系统元件的置信容量进行评估，现有研究并未对包含燃气系统的电-气综合能源系统供能元件的置信容量进行评估。如果在衡量电-气综合能源系统时采用分布式能源和供气设备的装机容量，这样就会导致在系统发生强制停运时，电-气综合能源系统的可用容量不足，导致电-气综合能源系统存在供能可靠性风险。如果在评估电-气综合能源系统的供能可靠性时仅考虑配电网的供电可靠性，而不考虑电-气综合能源系统中的燃气系统对于配电网供电可靠性的有益补充，也不考虑P2G系统对于燃气系统供气的可靠性的补充，将导致电源和供气设备的装机容量过大，影响电-气综合能源系统规划的经济性。

(2)现有对于可再生能源置信容量的评估通常采用供电可靠性指标，而供电可靠性指标无法衡量包含电力系统和燃气系统的综合能源系统的供能可靠性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种电-气综合能源系统新增供能元件置信容量的评估方法，其目的在于评估电-气综合能源系统新增供能元件的可用容量对于电-气综合能源系统供能可靠性的贡献，由此解决了新增供能元件对于电-气综合能源系统可靠性贡献的定量评估的技术问题，从而提高了电-气综合能源系统供能元件配置的经济性，降低了电-气综合能源系统供能元件的配置成本。

本发明采用的技术方案是：一种电-气综合能源系统新增供能元件置信容量的评估方法，包括以下步骤：

S1：获取电-气综合能源系统的基础数据，根据电-气综合能源系统的基础数据计算电-气综合能源系统中各供能元件的历史出力和各负荷的历史负荷；