[发明专利]一种静态潮流分析方法及静态潮流分析系统

权利要求书

1.一种用于多能互补综合能源系统的静态潮流分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，基于图论将非电系统抽象成图进行网络拓扑分析，构建非电系统潮流模型；

所述非电系统潮流模型如下：

其中，A为关联矩阵，A_u、A_d分别是上关联矩阵与下关联矩阵，B_f为回路矩阵；M*为B阶管道流量列向量，Q*为N阶节点流入流量列向量，ΔH*为B阶管道压差列向量，Z*为B阶管道首末端节点高度差列向量，T_e为B阶管道末端温度列向量(℃)，T_n为N阶节点温度列向量(℃)，Q_J*为N阶节点热负荷列向量，T_a为B阶环境温度列向量(℃)，E为B阶温度衰减系数对角阵，S为B阶管道阻力系数列向量，H_p*为泵扬程列向量，H_v*为阀门两侧压差列向量；

步骤二，构建电力系统潮流模型；

步骤三，用功率输出外特性方程表征各耦合设备，构建非电系统与电力系统之间进行耦合的耦合设备运行外特性模型；

所述非电系统与电力系统之间进行耦合的耦合设备运行外特性模型为：

其中，P_G*、Q_G*分别为联供机组电、热功率，P_p*为泵电功率，η为泵效率，m*为泵内流体流量，H_p*为泵扬程，Q_hp*、Q_eb*、Q_c*分别为热泵、电锅炉、制冷机的热功率，P_hp*、P_eb*、P_c*分别为热泵、电锅炉、制冷机的电功率；

步骤四，联立步骤一非电系统潮流模型、步骤二电力系统潮流模型以及步骤三耦合设备运行外特性模型，构建多能互补综合能源系统的静态潮流模型；

步骤五，采用混合求解算法求解步骤四多能互补综合能源系统的静态潮流模型，所述混合求解算法指非电系统潮流模型和电力系统潮流模型分别用不同迭代算法进行求解；

所述混合求解算法包含如下步骤：

(1)对多能互补综合能源系统拓扑关系进行分析，获取关联矩阵；

(2)初始化迭代次数k＝0，初始化随机分配耦合设备电力系统状态量X_e^(k)及非电系统状态量X_h^(k)；

(3)进行电力系统潮流计算，然后判断电力系统潮流计算是否收敛，如果收敛跳入步骤(4)；否则计算结束；

(4)根据收敛后耦合设备耦合器件电功率P_e^(k)，利用步骤三耦合设备运行外特性模型对非电系统状态量X_h^(k)进行修正，记为X_h’^(k)；

(5)根据修正后非电系统状态量X_h’^(k)进行非电系统潮流计算；然后判断非电系统潮流计算是否收敛，若是，跳入步骤(6)，否则计算结束；

(6)根据非电系统潮流计算收敛结果X_h’^(k)修正耦合设备耦合器件的电功率P_e^(k)，记为P_e’^(k)；然后判断是否|P_e’^(k)-P_e^(k)|＜ε或k＞k_max，其中ε，k_max取经验值；若是则计算结束，否则k+1后返回步骤(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于多能互补综合能源系统的静态潮流分析方法，其特征在于：步骤一中将非电系统中管道对应图的有向边，连接件对应图的顶点，每个管段定义流量正方向，用图的矩阵描述非电系统拓扑结构，并将阀门作为管道的附属属性进行计算。