[发明专利]一种电热互联综合能源系统辐射状热网模型及其系统

权利要求书

1.一种电热互联综合能源系统辐射状热网模型，电热互联综合能源系统分为水力模型和热力模型，水力模型有两类约束方程：节点流量平衡方程和压头损失方程：

其中，A为网络关联矩阵，为热网管道流量，为节点流入负荷流量，h_f为由摩擦损失引起的管道压降，K为管道阻力系数；

热力模型有两类约束方程：热负荷功率方程、管道温降方程：

其中，式(9)为热负荷功率方程，式(10)为管道温降方程，式(11)为节点功率守恒方程，Φ为热负荷，T_s为节点供水温度，T_o为节点回水温度，T_start为管道首端温度，T_end为管道末端温度，T_a为外界环境温度，λ为传热系数，L为管道长度，C_p是水比热容，是流入节点的管道流量，是流出节点的管道流量，T_in是输入管道末端的温度，T_out是节点混合温度；

其特征是，将温度与流量解耦，将供水网络与回水网络解耦，首先将热网中管道温降方程，即式(10)泰勒展开，保留2阶项，则有：

对于理想辐射状热网中的相邻节点1与节点2，分别运用式(14)计算管道温降，可得：

将式(20)推广至多根管道有：

实际热网管道流量m₁≠m₂≠…≠m_i，因此式(21)为近似模型，令则有：

计算n₁,n₂…n_i-1数值时，忽略管网热损耗，设流经管道i的热量为当计算流入负荷节点管道流量m_i时，令其中k表示流量m_i流经的管道编号，当k＝i时，n_i＝1，对于式(22)令：

式(22)简写为：Am_i²+Bm_i+C＝0 (23)

求解式(23)即可获得节点管道流量，将流量带入管道温降方程即可得各节点供水温度，同理可得各节点回水温度，实现辐射型热网潮流计算。

2.根据权利要求1所述的一种电热互联综合能源系统辐射状热网模型，其特征是，根据管道长度，C值较小时，忽略C，式(23)简写为：

Am_i+B＝0 (24)

求解式(24)获得节点管道流量。

3.一种电热互联综合能源系统辐射状热网模型系统，其特征是所述系统运行有计算机程序，所述计算机程序实现以下步骤：

1)获取电力系统的参数信息，包括：电网拓扑、支路参数信息，发电机参数信息，电负荷信息；

2)获取热力系统的参数信息，包括：热网拓扑、管道参数信息、热源参数信息，热负荷信息；

3)建立电热互联综合能源系统非线性稳态模型；

4)建立如权利要求1所述的电热互联综合能源系统辐射状热网模型；

5)将电力系统和热力系统参数带入电热互联综合能源系统辐射状热网模型，输出状态变量值，完成辐射型热网潮流计算。