[发明专利]一种考虑气热惯性的综合能源系统可靠性评估方法

说明书

本发明综合能源系统领域，具体涉及一种考虑气热惯性的综合能源系统可靠性评估方法，计及综合能源系统气热慢动态特征蕴含的丰富灵活性，本发明包括：搭建计及气热惯性的综合能源系统可靠性评估模型；分析气热惯性对于综合能源系统可靠性评估结果的影响；研究不同关键设备节点对于综合能源系统长期稳定可靠运行的重要性。本发明为目前综合能源系统可靠性评估提供了新思路。

技术领域

本发明涉及综合能源系统领域，具体涉及一种考虑气热惯性的综合能源系统可靠性评估方法。

背景技术

综合能源系统具有电气热多能互补特性，能够促进能源高效利用、提高可再生能源消纳能力。但同时，综合能源系统中多能耦合增加了运行复杂性与不确定性，给系统安全可靠运行带来挑战，因此有必要充分挖掘综合能源系统灵活性，通过协调优化保障运行可靠性与安全性。相比传统电力系统，多能耦合的综合能源系统中，气热系统的慢动态特性蕴含着丰富的灵活性，将有助于提高系统运行可靠性。

发明内容

本发明提供一种考虑气热惯性的综合能源系统可靠性评估方法，为综合能源系统可靠性评估提供了新思路。

为解决上述技术问题，本发明提供一种考虑气热惯性的综合能源系统可靠性评估方法，包括如下步骤：

(1)建立计及气热惯性的综合能源系统可靠性评估模型，具体包括：

1)提取综合能源系统气热惯性特性；

2)提出两种不同追求目标情况下，可靠性评估模型目标函数；

3)根据综合能源系统实际运行情况，提出可靠性评估模型约束条件；

(2)建立计及气热惯性的综合能源系统可靠性评估流程，具体包括：

1)负荷及光伏年数据生成；

2)元件年状态生成；

3)最优切负荷优化；

4)可靠性评估指标计算；

(3)分析气热惯性对于综合能源系统可靠性评估结果的影响，具体包括：

1)以切负荷最小为目标下气热惯性对综合能源系统可靠性评估分析；

2)与运行成本最下为目标下气热惯性对综合能源可靠性评估影响分析；

3)研究不同关键设备节点对于综合能源系统长期稳定可靠运行的重要性；

进一步，步骤(1)具体为：

1)提取综合能源系统气热惯性特性：

综合能源系统中热能具有惯性特征，一方面，由于传输管道较长，热源与热负荷间存在几分钟到几小时的热时滞；另一方面，热负荷可在舒适度区间内运行，即使热源处停止供热，热负荷也能在长时间内维持舒适温度。由此，热源供热瞬间变化时，由于热管道时滞、热负荷惯性存在，热负荷温度变化相对滞后，可在一定时间内维持舒适温度。

综合能源系统中天然气具有惯性特征，天然气管存具有负反馈调节特性：气负荷增加/减少时，传输管道释放/存储管存，管道压强下降/上升，管存减少/增多，输入流量增加/减少。气管道末端压强与热负荷温度类比，气管存与热管道时滞、热负荷惯性类比，则负荷需求瞬间变化时，由于气管存在，管道末端压强变化相对滞后，可在一定时间内维持适宜压强。

综上，综合能源系统外部供需瞬间变化时，由于缓冲空间存在，系统状态变化相对滞后，可在一定时间内维持可接受状态，气热惯性能够为外部提供一定时间尺度的功率支撑。

2)提出两种不同追求目标情况下，可靠性评估模型目标函数：