[发明专利]一种考虑天然气系统影响的电力系统连锁故障估计方法

说明书

本发明公开了一种考虑天然气系统影响的电力系统连锁故障估计方法。建立了天然气系统的故障物理模型，将天然气系统的故障物理模型耦合到电力系统连锁故障估计处理中，形成了天然气系统发生事故影响的电力系统连锁故障模型，并利用电力系统连锁故障模型计算获得故障估计参数，利用故障估计参数进行连锁故障估计判断。本发明将天然气系统的故障物理模型耦合到电力系统连锁故障的评估中，提出了考虑天然气系统影响的电力系统连锁故障模型，为电力系统应对天然气系统带来的影响提供基础。

技术领域

本发明涉及含多种能源形式的电力系统可靠性评估领域的一种电力系统故障估计方法，尤其是涉及了一种考虑天然气系统影响的电力系统连锁故障估计方法。

背景技术

天然气作为清洁高效的能源，在能源消费中的占比不断提高，世界各国也在不断建设天然气机组，为此电力系统与天然气系统的耦合越来越紧密。在日常运行中，天然气系统中发生气源供应中断、气压损失和管道泄露等情况都可能导致天然气机组的天然气供应中断，天然气机组不得不降低出力，势必给电力系统的运行带来巨大挑战。传统的电力系统连锁故障的研究主要集中于电力系统，忽略了其他能源系统对它的影响，为此现阶段缺少电力系统连锁故障估计判断的方法，电力系统连锁故障估计方法难以满足未来的需求。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，本发明提出了一种考虑天然气系统影响的电力系统连锁故障估计方法，填补了背景技术的空白。本发明将天然气系统的故障物理模型耦合到电力系统连锁故障的评估中，提出了考虑天然气系统影响的电力系统连锁故障模型，为电力系统应对天然气系统带来的影响提供基础。

如图1所示，本发明的技术方案是：

本发明方法建立了天然气系统的故障物理模型，将天然气系统的故障物理模型耦合到电力系统连锁故障估计处理中，形成了天然气系统发生事故影响的电力系统连锁故障模型，并利用电力系统连锁故障模型计算获得故障估计参数，利用故障估计参数进行连锁故障估计判断。

本发明方法实施主要包括以下几部分：

天然气系统是由多个天然气节点构成，天然气系统运行依靠多个天然气气源对各个天然气节点的天然气负荷供应，天然气节点之间通过管道连通；天然气节点为用以传输天然气、起着汇集分配传送天然气作用的设备。

电力系统是由多个电力节点构成，电力节点为用以传输电力、起着汇集分配传送电力作用的设备。每个电力节点包含天然气机组和燃煤机组，天然气机组gg是在电力系统中的需要消耗天然气的发电机组，并由天然气气源供应天然气，燃煤机组是在电力系统中的需要消耗煤的发电机组；天然气气源一方面向天然气系统中的各个天然气节点供应，另一方面向电力系统的电力节点中的各个天然气机组供应，天然气气源向电力系统中的天然气机组输出的天然气供应量作为气转电负荷；

电力系统中的电力节点与天然气系统中的天然气节点之间存在已知固定的连接关系拓扑，一个电力系统与至少一个天然气系统连接，一个天然气系统与至少一个电力系统连接，电力系统与天然气系统之间连接关系拓扑是已知的。天然气系统向电力系统传输天然气所对应的天然气节点和电力节点构成了耦合关系，组成耦合节点，耦合节点由一个天然气节点和对应的一个电力节点构成；

1)根据天然气系统故障建立天然气系统的故障物理模型

当天然气系统从初始状态0转变为事故后状态l_g，采用以下方式计算获得对于状态l_g下的天然气气源供应量和气转电负荷的去除量；

1.1)建立以下天然气系统发生事故后的目标函数：