[发明专利]一种电热综合能源系统可行域构建方法

权利要求书

1.一种电热综合能源系统可行域构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10：基于差分格式的热力系统动态模型与拓扑特征，建立适用于质调节的热网等值端口模型；

步骤20：结合初始条件的分布特征，建立端口式的热网时序动态模型；

步骤30：结合所述电热综合能源系统的运行条件的约束，建立所述电热综合能源系统可行域。

2.根据权利要求1所述的电热综合能源系统可行域构建方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：

根据差分式热网动态模型，建立矩阵式管道温度分布方程；

根据隐式差分格式将所述管道温度分布方程矩阵化；

构建节点温度关于管道初始/边界条件的解析式；

结合所述矩阵化的管道温度分布方程和节点温度混合方程，构造动态热网端口等值模型。

3.根据权利要求1所述的电热综合能源系统可行域构建方法，其特征在于，所述步骤20包括：

步骤201：表征管道边界条件，

步骤202：推导时序的端口式热网动态模型，

步骤203：根据动态热网的等值端口模型，求解相邻时刻下热网的状态分布规律。

4.根据权利要求3所述的电热综合能源系统可行域构建方法，其特征在于，

所述步骤201中的管道边界条件可表示为：

式中，N为时间上的分段总数；

步骤202：根据式(12)，进而推导时序的端口式热网动态模型；将式(12)代入式(11)，可得到相邻时刻下热网的状态分布规律：

n表示向后的时间步长，将式(13)应用至任意k时刻和k+n时刻，时序的端口式热网动态模型可表示为：

5.根据权利要求1所述的电热综合能源系统可行域构建方法，其特征在于，所述步骤3中的所述约束包括：热网拓扑约束、运行约束、负荷需求约束、电网运行约束与热电耦合约束。

6.根据权利要求4所述的电热综合能源系统可行域构建方法，其特征在于，所述步骤3中，根据热网拓扑约束、运行约束、负荷约束和机组运行特性约束，构建热网运行可行域；热网运行可行域可表示为：

式中，d^CHP表示耦合机组的流出流量，和分别表示机组流出流量的上下限；和分别表示耦合机组的供水/回水温度，和分别表示耦合机组供水温度的上下限，和分别表示耦合机组回水温度的上下限；T_s,ld,max和T_s,ld,min分别表示供水网中负荷供水温度的上下限；T_r,sr表示回水网中热源的回水温度；f_s/r(T_gd,T_bd)分别为式(14)应用于供水网和回水网中的表达式。

7.根据权利要求1所述的电热综合能源系统可行域构建方法，其特征在于，步骤3中，所述电网可行域可表示为：

式中，P^CHP表示耦合机组的电功率输出；C_e表示耦合机组的电功率输出上限；V表示节点电压幅值，V_max和V_min分别表示节点电压幅值的上下限；θ表示节点电压相角；是根据经典交流潮流方程获取的耦合机组电功率与节点电压相角的关系；

结合电热耦合约束，建立电热综合能源系统可行域Ω^CHP，可表示为：

式中，表示电热耦合约束，根据不同的机组运行特性可表示为不同的方程组。