[发明专利]计及管道爬坡的气电联合系统日前机组组合优化方法

权利要求书

1.一种计及管道爬坡的气电联合系统日前机组组合优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、建立计及管道爬坡的天然气动态过程管道传输模型；

S2、建立天然气管道压缩机功耗模型；

S3、以最小化气电联合系统运行成本为目标函数，建立计及管道爬坡的气电联合系统日前机组组合模型；

S4、采用CCG算法求解气电联合系统日前鲁棒调度问题。

2.根据权利要求1所述的一种计及管道爬坡的气电联合系统日前机组组合优化方法，其特征在于：步骤S1中，通过以下三个方程来描述天然气动态过程：

天然气动量方程：

式中，A_ij为管道ij横截面积，M_Fij，i+1为管道ij前端在t+1时刻的天然气物质流量，M_Eij，t+1为管道ij末端在t+1时刻的天然气物质流量，M_Fij，t为管道ij前端在t时刻的天然气物质流量，M_Eij，t为管道ij末端在t时刻的天然气物质流量，Δt为时间步长，L_ij为管道ij的长度，p_j，t+1为管道ij的末端节点j在t+1时刻的天然气压强，p_i，i+1为管道ij的前端节点i在t+1时刻的天然气压强，p_j，t为管道ij的末端节点j在t时刻的天然气压强，p_i，t为管道ij的前端节点i在t时刻的天然气压强，g为重力加速度，α为管道ij与水平面的夹角，c为音速，λ为摩擦系数，为管道ij内天然气平均流速，d_ij为管道ij的直径；

管道物质平衡方程：

气体状态方程：

p＝c²ρ

式中，p为天然气压强，ρ为天然气密度。

3.根据权利要求2所述的一种计及管道爬坡的气电联合系统日前机组组合优化方法，其特征在于：天然气系统中节点的边界条件约束为：

节点物质平衡约束：

式中，M_Dk，t为节点k在t时刻的天然气负荷，包括燃气机组耗气与电转气机组产气；(.)k为前端节点为k的天然气管道集合，k(.)为末端节点为k的天然气管道集合；

对于天然气系统中的源节点，其气压稳定在某一个值：

式中，K_s为源节点集合，p_si，0为源节点气压恒定值；

管道物质流量与节点气压的上下限约束：

4.根据权利要求1所述的一种计及管道爬坡的气电联合系统日前机组组合优化方法，其特征在于：步骤S2中，在天然气管道节点设置压缩机调节节点气压，压缩机功耗模型如下：

式中，M为压缩机功耗常数，R为摩尔气体常数，T为气体温度；n为压缩比，p_j为管道ij的末端节点j的天然气压强，p_i为管道ij的前端节点i的天然气压强；

假设一台压缩机有m个档位可以调节，则压缩比n为：

式中，α_i为决策变量，代表压缩机运行在第i个档位上；n_i为压缩机运行在第i个档位上的压缩比；

压缩机功耗模型可以转化为：