CN116128110A - 一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法及终端，以失负荷量最小为目标建立目标函数，结合电热综合能源系统在多阶段的网络拓扑约束条件、配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件，求解电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案，实现了配电系统与区域供热系统的多阶段协同韧性提升。相较于现有技术中孤立的考虑配电网重构，本发明中的协同重构不仅通过在热源之间重新分配热负荷，提升区域供热系统韧性，还通过优化调整区域供热系统供热结构以匹配配电系统网络拓扑变化，有效控制系统间的故障蔓延，提升园区级电热综合能源系统韧性，有利于减少系统整体失负荷量，保证系统安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及综合能源系统的运行控制技术领域，特别涉及一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法及终端。
背景技术
飓风、暴风雪和冰灾等极端自然灾害的发生，会使得关键供能设施，如输电线、天然气和供热管道遭到大范围破坏，供能中断事故屡有发生。
极端自然灾害下，大面积供能中断的恶劣事故频繁发生，严重威胁综合能源系统安全可靠地运行。因此提升能源系统的韧性引起了研究者的广泛关注。在电力系统的韧性研究方面，韧性提升策略可按极端事件发生的时序划分为灾前防御策略、灾中响应策略和灾后恢复策略。在灾前，通过加固风险水平较高的元件和部署灵活性发电资源及检修资源等技术措施提升韧性；在灾中，通过对分布式电源、储能装置等灵活性资源进行调度，在确保非故障区域的正常运行，降低系统失负荷损失；在灾后，通过对检修、运行人员调度以及供电恢复等多重恢复任务的协同优化，实现故障元件的修复和系统韧性的提升。如何提升灾后系统韧性是当前重点关注的问题。
近年来，热电联产机组(CHP)、电锅炉(EB)等耦合设备的广泛应用促进了配电系统(PDS)和区域供热系统(DHS)的深度耦合。子系统间的复杂耦合特性已成为电-热综合能源系统韧性提升的关键影响因素，具体原因如下：1)PDS/DHS故障通过耦合元件传播到另一个系统，单一系统故障可能引发连锁故障；2)仅依靠单一系统故障隔离可能引发故障传播，例如，不合理的PDS开关操作可能会导致CHP机组热输出功率降低，造成不必要的热负荷损失；3)当PDS和DHS协同运行时，才能充分挖掘灵活性资源紧急控制的能力(如CHP机组快速调节能力)。因此，有必要进行电-热耦合系统协同故障恢复。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法及终端，能够提升电热综合能源系统的韧性，保证系统安全稳定地运行。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，包括步骤：
获取电热综合能源的失负荷量，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数；
建立电热综合能源系统在退化阶段、隔离阶段以及恢复阶段的网络拓扑约束条件，确定配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件；
结合所述目标函数，所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法的各个步骤。
本发明的有益效果在于：以失负荷量最小为目标建立目标函数，结合电热综合能源系统在多阶段的网络拓扑约束条件、配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件，求解电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案，实现了配电系统与区域供热系统的多阶段协同韧性提升。相较于现有技术中孤立的考虑配电网重构，本发明中的协同重构不仅通过在热源之间重新分配热负荷，提升区域供热系统韧性，还通过优化调整区域供热系统供热结构以匹配配电系统网络拓扑变化，有效控制系统间的故障蔓延，提升园区级电热综合能源系统韧性，有利于减少系统整体失负荷量，保证系统安全稳定运行。
附图说明
图1为本发明实施例的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升终端的示意图；
标号说明：
1、一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升终端；2、存储器；3、处理器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明实施例提供了一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，包括步骤：
获取电热综合能源的失负荷量，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数；
建立电热综合能源系统在退化阶段、隔离阶段以及恢复阶段的网络拓扑约束条件，确定配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件；
结合所述目标函数，所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：以失负荷量最小为目标建立目标函数，结合电热综合能源系统在多阶段的网络拓扑约束条件、配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件，求解电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案，实现了配电系统与区域供热系统的多阶段协同韧性提升。相较于现有技术中孤立的考虑配电网重构，本发明中的协同重构不仅通过在热源之间重新分配热负荷，提升区域供热系统韧性，还通过优化调整区域供热系统供热结构以匹配配电系统网络拓扑变化，有效控制系统间的故障蔓延，提升园区级电热综合能源系统韧性，有利于减少系统整体失负荷量，保证系统安全稳定运行。
进一步地，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数包括：
建立电热综合能源的失负荷量最小的目标函数：
式中，
表示在故障阶段t电负荷的损失量，
表示在故障阶段t热负荷的损失量，aT表示电负荷权重，bT表示热负荷权重，Tt表示故障阶段t的开始时间，pc表示故障场景c出现的可能性，C表示故障场景集合。
由上述描述可知，建立电-热综合能源失负荷量最小的目标函数，便于后续电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案的计算。
进一步地，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数之后还包括：
使用第一韧性指标计算恢复阶段的总体失负荷率，使用第二韧性指标计算多阶段故障恢复过程的总体失负荷率；
所述第一韧性指标Rr,c为：
所述第二韧性指标Rc为：
由上述描述可知，通过计算韧性指标，能够验证协同重构对于系统韧性提升的有效性。
进一步地，所述建立电热综合能源系统在退化阶段的网络拓扑约束条件包括：
当闭合管道或者线路发生故障时，将闭合管道或者线路两端的节点划分为故障区；
将闭合管道或者线路两端的节点同时划分为故障区和非故障区；
当热电联产机组在配电系统被划分为故障区时，将区域供热系统中的热电联产机组划分为故障区，当热电联产机组在区域供热系统被划分为故障区时，将配电系统中的热电联产机组划分为故障区。
由上述描述可知，针对不同的工况进行故障区和非故障区的划分，能够得到退化阶段的网络拓扑约束条件，便于后续生成多阶段的韧性提升方案。
进一步地，所述建立电热综合能源系统在隔离阶段的网络拓扑约束条件包括：
当闭合管道或者线路发生故障时，将闭合管道或者线路断开；
当故障区的管道或者线路检修后，将开关和阀门用于故障隔离，非故障区的开关和阀门直接用于故障隔离；
将闭合管道或者线路两端的节点同时划分为故障区和非故障区；
当热电联产机组在配电系统被划分为故障区时，将区域供热系统中的热电联产机组划分为故障区，当热电联产机组在区域供热系统被划分为故障区时，将配电系统中的热电联产机组划分为故障区。
由上述描述可知，针对不同的工况进行故障隔离，能够得到隔离阶段的网络拓扑约束条件，便于后续生成多阶段的韧性提升方案。
进一步地，所述建立电热综合能源系统在恢复阶段的网络拓扑约束条件包括：
当故障区的管道或者线路检修后，将开关和阀门用于故障恢复，非故障区的开关和阀门直接用于故障恢复；
将配电系统和区域供热系统的网络拓扑设置为辐射状约束；
筛除隔离阶段划分的故障区和非故障区。
由上述描述可知，针对不同的工况进行故障恢复，且在隔离阶段划分的故障区-非故障区不允许再次重新相连，能够得到恢复阶段的网络拓扑约束条件，便于后续生成多阶段的韧性提升方案。
进一步地，所述确定配电系统运行模型的约束条件包括：
确定配电系统运行模型的节点功率平衡方程约束、支路容量约束、热电联产机组功率约束、分布式电源功率约束、节点失负荷约束以及节点电压约束。
进一步地，所述确定区域供热系统运行模型的约束条件包括：
确定区域供热系统中热电联产机组的运行方程约束、热电联产机组的热功率约束、热泵的热功率约束、热网管道热量损失方程约束、管道传输容量约束、节点热平衡约束以及节点失负荷约束。
由上述描述可知，通过上述约束，能够解决热网重构问题。
进一步地，结合所述目标函数，所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案包括：
利用内点法，在所述目标函数的基础上，根据所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案；
所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案包括电热综合能源系统内配电系统、区域供热系统网络拓扑的输出功率。
由上述描述可知，利用内点法能够求解得到电-热综合能源系统协同韧性提升策略，实现配电系统与区域供热系统的多阶段协同韧性提升。
请参照图2，本发明另一实施例提供了一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法的各个步骤。
本发明上述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法及终端，适用于电热综合能源系统韧性提升策略制定，适配于原本的电力系统与区域供热系统能量管理系统，有利于减少系统整体失负荷量，保证系统安全稳定运行，以下通过具体的实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，包括步骤：
S1、获取电热综合能源的失负荷量，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数。
S11、以所述失负荷量最小为目标建立目标函数包括：
建立电热综合能源的失负荷量最小的目标函数：
式中，
表示在故障阶段t电负荷的损失量，
表示在故障阶段t热负荷的损失量，aT表示电负荷权重，bT表示热负荷权重，Tt表示故障阶段t的开始时间，pc表示故障场景c出现的可能性，C表示故障场景集合。
S12、使用第一韧性指标计算恢复阶段的总体失负荷率，使用第二韧性指标计算多阶段故障恢复过程的总体失负荷率。
其中，所述第一韧性指标Rr,c为：
所述第二韧性指标Rc为：
式中，pL表示电负荷的损失量，hL表示热负荷的损失量。
通过上述韧性指标能够验证协同重构对于系统韧性提升的有效性。
S2、建立电热综合能源系统在退化阶段、隔离阶段以及恢复阶段的网络拓扑约束条件，确定配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件。
S21、建立电热综合能源系统在退化阶段的网络拓扑约束条件包括：
S211、当闭合管道或者线路发生故障时，将闭合管道或者线路两端的节点划分为故障区：
其中，kpipe表示配电系统线路集合，kline表示区域供热系统管道集合，C表示故障场景集合，t表示故障阶段，fij,c表示线路/管道(i,j)故障状态，μij,0表示线路/管道(i,j)初始连接状态，ni,c,t表示在故障阶段t配电/供热系统节点i故障状态，nj,c,t表表示在故障阶段t配电/供热系统节点j故障状态，i表示线路的起点，j表示线路的终点。
S212、将闭合管道或者线路两端的节点同时划分为故障区和非故障区：
S213、当热电联产机组在配电系统被划分为故障区时，将区域供热系统中的热电联产机组划分为故障区，当热电联产机组在区域供热系统被划分为故障区时，将配电系统中的热电联产机组划分为故障区：
式中，nm,c,t在故障阶段t配电网中CHP机组节点m故障状态，nn,c,t在故障阶段t热网中CHP机组节点n故障状态，
表示配电系统中热电联产机组CHP集合，
表示供热系统中热电联产机组CHP集合。
S22、建立电热综合能源系统在隔离阶段的网络拓扑约束条件包括：
S221、当闭合管道或者线路发生故障时，将闭合管道或者线路断开：
式中，sij,0表示线路/管道(i,j)开关配置状态，μij,c,t表示在故障阶段t线路/管道(i,j)连接状态。
S222、当故障区的管道或者线路检修后，将开关和阀门用于故障隔离，非故障区的开关和阀门直接用于故障隔离：
为了保证检修人员的安全，仅当故障区内管道/线路检修后，其配置开关/阀门可用于故障隔离，非故障区配置的开关/阀门可直接用于故障隔离：
S223、将闭合管道或者线路两端的节点同时划分为故障区和非故障区：
S224、当热电联产机组在配电系统被划分为故障区时，将区域供热系统中的热电联产机组划分为故障区，当热电联产机组在区域供热系统被划分为故障区时，将配电系统中的热电联产机组划分为故障区：
S23、建立电热综合能源系统在恢复阶段的网络拓扑约束条件包括：
S231、当故障区的管道或者线路检修后，将开关和阀门用于故障恢复，非故障区的开关和阀门直接用于故障恢复：
S232、将配电系统和区域供热系统的网络拓扑设置为辐射状约束：
式中，kbus表示配电系统节点集合，knd表示区域供热系统节点集合，ωij，c，t、ωji，c，t均表示辅助变量，表示在故障恢复阶段t线路(i,j)两端节点的父子关系，ωij，c，t＝1表示节点i为节点j的父节点，ωsj，c，t表示在故障恢复阶段t线路(s,j)两端节点的父子关系，ωsj，c，t＝1表示节点s为节点j的父节点，gj、pj分别表示节点j热站/变电站配置状态，γj，c，t、dj分别表示分布式电源的启用状态及配置状态，π(j)表示节点j为末端节点的线路首段节点集、δ(j)表示以节点j为首端节点的线路末端节点集。
S233、筛除隔离阶段划分的故障区和非故障区：
S24、确定配电系统运行模型的约束条件包括：
确定配电系统运行模型的节点功率平衡方程约束、支路容量约束、热电联产机组功率约束、分布式电源功率约束、节点失负荷约束以及节点电压约束。
具体的，节点功率平衡方程为：
式中，A表示电网的节点-支路矩阵，
分别表示修正后节点注入有功、无功功率，
分别表示修正后线路有功、无功潮流，
分别表示修正后CHP和DG输出有功、无功功率，
分别表示修正后节点负荷有功和无功功率需求及失负荷量，修正后的功率值为实际功率和节点电压的比值。
支路容量约束：断开/故障输电线路传输功率为零，闭合输电线路传输功率不允许超过其限值。
式中，AoB表示矩阵Hadamard乘积，即AoB＝(aij*bij)，F表示电网的送端节点-支路矩阵，
表示输电线路传输容量限值，
表示修正后节点电压值，为实际节点电压的导数，M表示足够大的常数。
CHP功率约束：故障区内CHP机组有功、无功功率为零，非故障区内CHP机组的有功、无功功率在设定的安全运行上、下限值之间：
式中，
表示CHP-电网节点矩阵，pCHP,
表示CHP有功功率上下限，q CHP,
表示CHP无功功率上下限，n表示热网节点所属区域，1表示该节点属于故障区，0表示该节点属于非故障区。
DG(分布式电源)功率约束：故障区内DG有功、无功功率为零，非故障区内DG的有功、无功功率在设定的安全运行上、下限值之间：
式中，
表示DG-电网节点矩阵，pDG,
表示DG有功功率上下限，q DG,
表示DG无功功率上下限。
节点失负荷约束：故障区内电负荷将全部失去，非故障区内节点失负荷量小于或等于节点负荷量：
节点电压约束：故障区内修正后节点电压幅值设定为1：
式中，
表示节点位于故障区时修正后电压幅值；
非故障区内节点电压幅值在设定的电力系统安全运行电压的上下限值
u之间：
式中，
表示节点位于非故障区时修正后电压幅值，
表示修正后节点电压幅值，
u表示节点允许电压上限和下限值。
闭合输电线路节点电压需满足支路潮流约束：
式中，Ae为表示电网节点-支路矩阵，r、x表示输电线路的电阻、电抗。
S25、确定配电系统运行模型的约束条件包括：
确定配电系统运行模型的节点功率平衡方程约束、支路容量约束、热电联产机组功率约束、分布式电源功率约束、节点失负荷约束以及节点电压约束。
具体的，设定区域供热系统安全运行的等式和不等式约束。由于热网重构所带来的水力工况变化，供热管网中的循环水流向为变量，因此无法确定混温节点，进而无法建立混温约束模型；由于考虑水力工况变化(流量可变)，该模型包含大量双线性及指数项，非线性强；而热网重构本身会引入阀门开闭等0，1变量，因此该模型为混合整数强非线性(非凸)模型，这会给电-热综合能源系统多阶段协同故障恢复问题的求解和工程应用带来极大挑战。因此考虑能流(Energy Flow，EF)模型约束，包括：
电力系统与区域供热系统的耦合元件——区域供热系统中热电联产机组(CHP)的运行特性方程约束：
pCHP≤diag(χ 1，χ 2，...χ n)hCHP,
pCHP≥diag(χ 1，χ 2，...χ n)hCHP,
式中，pCHP表示CHP机组的有功功率，hCHP表示CHP机组的热功率，χ i表示第i台CHP机组热电比的倒数，CHP机组热电比可从CHP机组的出厂说明书中获取。
区域供热系统中CHP机组的热功率约束：
故障区内CHP机组热功率为零，非故障区内CHP机组的热功率在设定的安全运行上、下限值h CHP，
之间：
式中，
表示CHP机组-热网节点关联矩阵，hCHP表示CHP机组的热功率安全运行的下限，
表示CHP机组的热功率安全运行的上限，n表示热网节点所属区域，1表示该节点属于故障区，0表示该节点属于非故障区。
区域供热系统中热泵(HB)热功率约束：
故障区内HB热功率为零，非故障区内HB的热功率在设定的安全运行上、下限值hHB，
之间：
式中，
表示HB-热网节点关联矩阵，hHB表示HB热功率，hHB表示HB的热功率安全运行的下限，
表示HB的热功率安全运行的上限。
HB热功率和燃料消耗之间的关系：hHB＝ηofHB；
式中，fHB表示HB的燃料消耗量，η表示HB热功率与燃料消耗量的比值，η可从HB的出厂说明书中获取。
区域供热系统中热网管道热量损失方程约束：
式中，
表示热网管道始端循环水的可利用热功率，即供水管网中该管道始端工质流所含热功率与回水管网中对应工质流所含热功率之差，
表示管道始端及末端循环水的热功率损失。
管道传输容量约束：断开/故障管道传输热功率为零，闭合管道传输热功率不允许超过其限值：
式中，
表示管道始端及末端循环水的可利用热功率的上限，μij表示管道通断状态。
节点热平衡约束：
hHS＝hCHP+hHB,
式中，Fh,Th表示区域供热系统节点-支路矩阵，
表示热站节点矩阵，hHS表示热站输出热功率，hL、hLoss分别表示节点热负荷需求量及失负荷量。
节点失负荷约束：故障区内电负荷将全部失去，非故障区内节点失负荷量小于或等于节点负荷量：
-M(1-n)≤hL-hLoss≤M(1-n),
0≤hLoss≤hL.
S3、结合所述目标函数，所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案。
具体的，利用内点法，在所述目标函数的基础上，根据所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案；
所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案包括电热综合能源系统内配电系统、区域供热系统网络拓扑的输出功率以及变电站、DG、CHP机组、电锅炉输出功率。
因此，本实施例考虑电热系统的紧密耦合与相互影响，实现了配电系统与区域供热系统的多阶段协同韧性提升。相比于孤立的考虑配电网重构，协同重构不仅通过在热源之间重新分配热负荷，提升DHS韧性，还通过优化调整DHS供热结构以匹配PDS网络拓扑变化并有效系统间的故障蔓延，提升园区级电-热综合能源系统韧性。本实施例可以实际应用于电-热综合能源系统韧性提升策略制定，适配于原本的电力系统与区域供热系统能量管理系统，有利于减少系统整体失负荷量，保证系统安全稳定运行。
实施例二
请参照图2，一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升终端1，包括存储器2、处理器3以及存储在所述存储器2上并可在处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现实施例一的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法的各个步骤。
综上所述，本发明提供的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法及终端，以失负荷量最小为目标建立目标函数，结合电热综合能源系统在多阶段的网络拓扑约束条件、配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件，求解电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案，实现了配电系统与区域供热系统的多阶段协同韧性提升。相较于现有技术中孤立的考虑配电网重构，本发明中的协同重构不仅通过在热源之间重新分配热负荷，提升区域供热系统韧性，还通过优化调整区域供热系统供热结构以匹配配电系统网络拓扑变化，有效控制系统间的故障蔓延，提升园区级电热综合能源系统韧性，有利于减少系统整体失负荷量，保证系统安全稳定运行。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，包括步骤：
获取电热综合能源的失负荷量，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数；
建立电热综合能源系统在退化阶段、隔离阶段以及恢复阶段的网络拓扑约束条件，确定配电系统运行模型的约束条件，确定区域供热系统运行模型的约束条件；
结合所述目标函数，所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案。
2.根据权利要求1所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数包括：
建立电热综合能源的失负荷量最小的目标函数：
式中，
表示在故障阶段t电负荷的损失量，
表示在故障阶段t热负荷的损失量，aT表示电负荷权重，bT表示热负荷权重，Tt表示故障阶段t的开始时间，pc表示故障场景c出现的可能性，C表示故障场景集合。
3.根据权利要求2所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，以所述失负荷量最小为目标建立目标函数之后还包括：
使用第一韧性指标计算恢复阶段的总体失负荷率，使用第二韧性指标计算多阶段故障恢复过程的总体失负荷率；
所述第一韧性指标Rrc为：
所述第二韧性指标Rc为：
4.根据权利要求1所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，所述建立电热综合能源系统在退化阶段的网络拓扑约束条件包括：
当闭合管道或者线路发生故障时，将闭合管道或者线路两端的节点划分为故障区；
将闭合管道或者线路两端的节点同时划分为故障区和非故障区；
当热电联产机组在配电系统被划分为故障区时，将区域供热系统中的热电联产机组划分为故障区，当热电联产机组在区域供热系统被划分为故障区时，将配电系统中的热电联产机组划分为故障区。
5.根据权利要求1所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，所述建立电热综合能源系统在隔离阶段的网络拓扑约束条件包括：
当闭合管道或者线路发生故障时，将闭合管道或者线路断开；
当故障区的管道或者线路检修后，将开关和阀门用于故障隔离，非故障区的开关和阀门直接用于故障隔离；
将闭合管道或者线路两端的节点同时划分为故障区和非故障区；
当热电联产机组在配电系统被划分为故障区时，将区域供热系统中的热电联产机组划分为故障区，当热电联产机组在区域供热系统被划分为故障区时，将配电系统中的热电联产机组划分为故障区。
6.根据权利要求5所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，所述建立电热综合能源系统在恢复阶段的网络拓扑约束条件包括：
当故障区的管道或者线路检修后，将开关和阀门用于故障恢复，非故障区的开关和阀门直接用于故障恢复；
将配电系统和区域供热系统的网络拓扑设置为辐射状约束；
筛除隔离阶段划分的故障区和非故障区。
7.根据权利要求1所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，所述确定配电系统运行模型的约束条件包括：
确定配电系统运行模型的节点功率平衡方程约束、支路容量约束、热电联产机组功率约束、分布式电源功率约束、节点失负荷约束以及节点电压约束。
8.根据权利要求1所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，所述确定区域供热系统运行模型的约束条件包括：
确定区域供热系统中热电联产机组的运行方程约束、热电联产机组的热功率约束、热泵的热功率约束、热网管道热量损失方程约束、管道传输容量约束、节点热平衡约束以及节点失负荷约束。
9.根据权利要求1所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法，其特征在于，结合所述目标函数，所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案包括：
利用内点法，在所述目标函数的基础上，根据所述电热综合能源系统、所述配电系统以及所述区域供热系统的约束条件，计算得到所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案；
所述电热综合能源系统的多阶段韧性提升方案包括电热综合能源系统内配电系统、区域供热系统网络拓扑的输出功率。
10.一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至9任一项所述的一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法的各个步骤。
Priority Applications (1)
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| CN202211643557.8A CN116128110A (zh) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 一种电热综合能源系统的多阶段韧性提升方法及终端 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116894342A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-10-17 | 天津大学 | 基于天然气网络管存的电-气综合能源系统韧性提升方法 |
-
2022
- 2022-12-20 CN CN202211643557.8A patent/CN116128110A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116894342A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-10-17 | 天津大学 | 基于天然气网络管存的电-气综合能源系统韧性提升方法 |
| CN116894342B (zh) * | 2023-07-19 | 2024-03-12 | 天津大学 | 基于天然气网络管存的电-气综合能源系统韧性提升方法 |
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