[发明专利]计及热网输配能力的电热综合能源系统仿射能流计算方法

说明书

本发明涉及一种计及热网输配能力的电热综合能源系统仿射能流计算方法，包括:步骤S1:获取电热互联系统的参数数据；步骤S2:构建耦合元件仿射模型；步骤S3:基于热网络仿射模型，计算热网仿射流量、热网仿射温度、热网仿射能流和仿射潮流；步骤S4:根据耦合元件不同的控制方式，计算耦合元件的热功率仿射量和电功率仿射量；步骤S5:判断前后两次迭代耦合元件的功率仿射量是否完全匹配，若耦合元件仿射功率不匹配，更新电网、热网的边界量，将本次迭代所得耦合元件仿射功率作为下一次迭代的耦合元件仿射功率初值，重新计算能源子网络的仿射能流；若耦合元件仿射功率收敛，迭代结束。本发明能够考虑热网的输配能力，有效提高电热综合能源系统运行可靠性。

技术领域

本发明涉及能源网络控制领域，具体涉及一种计及热网输配能力的电热综合能源系统仿射能流计算方法。

背景技术

电-热综合能源系统耦合多种能源网络，实现不同能源互补互济，能够提高能源的利用效率，然而，多能流的物理特性迥异，交互影响机制复杂，且受外界因素影响较大，呈现较强的不确定运行特征。电-热综合能源系统具有种类众多的能源转换设备，不确定行为复杂。受人为因素、气象等因素影响，负荷呈现较强不确定性。此外，电热系统的耦合机组运行效率受工况条件、环境温度等多种因素影响，机组功率转换具有较强的不确定性。电-热综合能源系统的不确定性对运行控制提出了更高的要求，因此需要深入量化分析不确定性因素的传递过程及其影响，对电热系统进行不确定性建模，进而实现不确定性能流分析，提高系统应对不确定性的能力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种计及热网输配能力的电热综合能源系统仿射能流计算方法，计及热网的输配能力限制，保留了不确定性因素的传递过程，实现不确定性因素对状态量的量化分析。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种计及热网输配能力的电热综合能源系统仿射能流计算方法，包括以下步骤:

步骤S1:获取电热互联系统的参数数据；

步骤S2:以耦合元件为边界节点，拆分电热互联网络得到不同的能源子网络,并基于泰勒展开构建热网络仿射模型，构建耦合元件仿射模型；

步骤S3:基于热网络仿射模型，通过前推过程计算热网仿射流量，回代过程计算热网仿射温度，计算考虑输配能力的热网仿射能流，并同时计算电网的仿射潮流；

步骤S4:根据耦合元件不同的控制方式，计算耦合元件的热功率仿射量和电功率仿射量；

步骤S5:判断前后两次迭代耦合元件的功率仿射量是否完全匹配，若耦合元件仿射功率不匹配，更新电网、热网的边界量，将本次迭代所得耦合元件仿射功率作为下一次迭代的耦合元件仿射功率初值，重新计算能源子网络的仿射能流；若耦合元件仿射功率收敛，迭代结束。

进一步的，所述电热互联系统的参数数据包括多能流的网络拓扑结构，不确定性仿射量，耦合元件初始功率。

进一步的，所述热网络仿射模型，具体如下：

采用不同的噪声元分别表征热网不同节点的热负荷不确定性，噪声元系数代表热负荷的不确定性程度，节点热功率的仿射模型如式所示：

式中：表示仿射热功率，^表示仿射量；F_i,0表示热功率中心值，下标i表示第i个节点，0表示仿射中心值；ε_ij表示噪声元，表征影响节点i的第j个不确定性因素；f_ij表示噪声元系数，表征影响节点i热功率的第j个不确定性因素的大小；M_i表示影响节点i热功率的不确定性因素数量。

(1)水力仿射模型

热网的每个节点应满足流量平衡方程，即流入节点的流量之和等于流出节点的流量之和加上节点负荷注入水流量，如式：