【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于极端自然灾害下配电网韧性，尤其涉及台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法及设备。
技术介绍
1、电-热综合能源系统(integrated electricity and district heating system，iedhs)是耦合程度最深、应用范围最广、技术最完备的多能耦合能源供应体系，在优化能源供应结构、促进可持发展方面具有重要作用。然而，近年来频繁发生的台风灾害为电-热综合能源系统的可靠运行带来严峻的挑战。低概率高损失的台风灾害严重威胁了iedhs等能源系统的安全、稳定，尤其沿海城市、海岛、海上钻井平台等联网或独立综合能源系统，受台风等灾害的威胁更大。
2、经对现有
的检索发现，中国专利申请号为202210723209.5，申请公布号为cn115130378a，专利名称为：一种台风灾害下基于蒙特卡洛算法的配电网韧性评估方法，该专利针对配电网进行韧性评估，以台风灾害下总负荷与运行负荷差值的积分作为配电网韧性评估指标，评估指标不够全面。中国专利申请号为202110491069.9，申请公布号为cn113177717 a，专利名称为：一种基于影响增量灵敏度的输电系统韧性快速评估方法，该专利针对输电系统进行韧性评估，将影响增量状态枚举法与灵敏度方面相结合，利用灵敏度方法来定量计算不同强度台风灾害天气造成输电支路故障概率变化时的输电系统韧性评估指标，能够快速计算，但是不能多层次、多角度、全方位对系统进行韧性评估。中国专利申请号为202211022187.6，申请公布号为cn115130391
3、综上，现有韧性水平研究大多针对电力系统、不考虑双重热惯性的独立电热系统或者单方面从灾前、灾中或者灾后进行评估，很难同时考虑灾前、灾中和灾后进行多层次、多角度、全方位的合理评估。因此，建立有效性和适用性更高、更全面的韧性评估方法是提高电-热综合能源系统韧性水平的重要前提。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法及设备，用以解决现有技术很难同时考虑灾前、灾中和灾后进行多层次、多角度、全方位的合理评估的缺陷，实现建立有效性和适用性更高、更全面的韧性评估方法。
2、本专利技术提供一种台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，包括以下步骤：
3、步骤1、建立考虑热惯性的电-热综合能源系统模型；
4、步骤2、建立杆塔、导线等系统元件的故障概率模型，并基于蒙特卡洛抽样，生成典型故障场景；
5、步骤3、建立电-热综合能源系统韧性评估指标体系；
6、步骤4、建立电-热综合能源系统韧性评估流程。
7、根据本专利技术提供的台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，步骤1的实现包括；
8、步骤1.1、电力子系统模型：
9、步骤1.1.1、系统潮流约束；
10、本专利技术所述iedhs电力子系统模型需要考虑到稳定运行时的线路传输限制，其约束条件如下所示：
11、pij,min<pij<pij,max (1)
12、式中，pij为节点i、j之间支路的有功功率；pij,min、pij,max分别为节点i、j之间支路能承受的功率限值。
13、步骤1.1.1、发电机组出力模型
14、火电机组成本：
15、
16、式中，cig为常规机组i总成本；cig1为火电机组i煤耗成本；cig2为火电机组i爬坡成本；pig为常规机组i输出功率；ai、bi、ci为常规机组i能耗特性曲线的相关系数；γig为火电机组i成本爬坡因子。
17、火电机组运行过程中存在出力约束和爬坡速率约束，如下所示：
18、
19、式中，pig为常规机组i输出功率；pigmin、pigmax分别为发电机组i不停机时的最小输出有功功率与最大输出有功功率；pig(t)为火电机组i在t时刻的输出有功功率；pig(t+1)为火电机组i在t+1时刻的输出有功功率；dig、uig分别为发电机组i向下、向上爬坡速率的最大值。
20、结合光伏、风电的预测出力，电力子系统节点i在t时刻的电功率平衡方程如下式所示：
21、pg+pchp+ppv+pw+(pin-pout)＝pload (4)
22、式中，pg、pchp分别为t时刻火电机组和chp机组的输出功率；ppv、pw分别为t时刻光伏机组和风电机组的输出功率；pin、pout分别为t时刻连接导线向节点i的输入功率和输出功率；pload为t时刻节点i的负荷总量。
23、步骤1.2、热力子系统模型：
24、步骤1.2.1、基本热管网模型：
25、考虑到一次供热管道的容量及长度远大于二次供热管道，本文忽略二次供热管道存在的供热惯性，重点针对一次供热管道进行分析建模。
26、考虑到供热管道的传输过程中存在一定时间延迟以及热量耗散，这种与时间相关的动态特性可以通过微分方程进行构建：
27、
28、式中，为在调度时段t时，位于供热管道i入口l距离的介质温度，l取值应该大于0并小于供热管道i的长度；为供热管道i在调度时段t时的外部环境温度；γi为供热管道i的热量耗散系数；ri为供热管道i的半径；为供热介质的质量流率；ρ为供热介质的密度；c为供热介质的比热容；此处所述供热介质为热水。
29、根据上述微分方程及调节特性，可以获得供水管道首端温度与各节点温度关系，如式(6)、(7)所示。其中，进一步考虑到供热管网通常分布于一定区域内，其供热管道的外部环境温度基本相同且不随时间变化。
30、
31、式中，为ni节点处t+τi时的供热介质温度，其中τi为供热介质从节点n0流至节点ni的延迟时间；μi为供热管道i的热量损失系数；li为节点n0到ni的供热管道长度；text为供热管道的外部环境温度。
32、根据能量守恒定律构建回水网络汇集点水流温度，如下式：
33、
34、进一步的可以得到n0处的水温：
35、
36、上述两式中，为ni节点处t+τi时的供热介质温度，其中τi为供热介质从节点n0流至节点ni的延迟时间，μi为供热管道i的热量损失系数，text为供热管道的外部环境温度，为供热介质的质量流率。
37、此外，实际热力系统一次供热管网存在温度的上限。供热管网供回水温度约束如下：
38、tsmin≤ts≤tsmax (11)
39、trmin≤tr≤trmax (12)
40、式中，ts、tr分别为供水、回水管道的温度，ts本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，建立考虑热惯性的电-热综合能源系统模型具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，建立杆塔、导线系统元件的故障概率模型，并基于蒙特卡洛抽样，生成典型故障场景包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，建立电-热综合能源系统韧性评估指标体系包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，建立电-热综合能源系统韧性评估流程包括以下步骤：
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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程序时实现如权利要求1至5任一项所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理
8.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法。
...【技术特征摘要】
1.一种台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，建立考虑热惯性的电-热综合能源系统模型具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，建立杆塔、导线系统元件的故障概率模型，并基于蒙特卡洛抽样，生成典型故障场景包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特征是，建立电-热综合能源系统韧性评估指标体系包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述台风灾害下的电-热综合能源系统韧性评估方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，王林，陈逸珲，郭子辉，肖闻杉，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。