[发明专利]基于功率守恒的孤岛型综合能源系统联合潮流获取方法

说明书

本发明涉及一种基于功率守恒的孤岛型综合能源系统联合潮流获取方法，包括以下步骤：1)确定热网平衡节点和电网平衡节点，并设定普通热源节点的热功率初值2)通过电网和热网潮流计算获得热网损耗初值和电网损耗初值3)根据功率守恒构建热网平衡节点的热功率的递推式；4)利用不动点迭代原理计算当前步骤热网平衡节点的热功率的稳态估计值5)获得下一步热网损耗值电网损耗值以及热网平衡节点的热功率的稳态估计值6)判断稳态估计值之差的绝对值是否小于设定的收敛精度ε，若是，则表明热电联合潮流收敛，将当前步骤的热功率的稳态估计值作为最终的热功率值。与现有技术相比，本发明具有快速准确等优点。

技术领域

本发明涉及热电联合潮流领域，尤其是涉及一种基于功率守恒的孤岛型综合能源系统联合潮流获取方法。

背景技术

综合能源系统(Integrated Energy System，IES)是一种高效、可持续的新型能源利用模式。热电联合系统是典型的综合能源系统。热电联供机组(Combined Heat andPower，CHP)等耦合组件使得热网和电网存在耦合性。为了对热电联合系统进行分析与控制，如何求解热电联合潮流便成为一个关键问题。

潮流计算是分析综合能源系统的基础，多能流的耦合特性使得联合潮流计算复杂化。在处理耦合关系方面，常规解耦法存在可能发散、收敛慢的问题。

《计及回水管网热损失的电热联合系统潮流模型及算法》建立了较为完整的热力系统模型，考虑了回水网络的热损失，并使用前推回代方法计算热电联合潮流。《基于PSASP的电热耦合能源系统潮流计算》在求解热电联合潮流时，利用了耦合组件的松耦合关系，在一次迭代过程之中依次单独计算电力潮流和热力潮流。《考虑系统耦合性的综合能源协同优化》使用近似动态规划方法对综合能源系统进行运行优化，并在目标函数中加入拉格朗日算子来处理耦合关系。《区域综合能源系统电/气/热混合潮流算法研究》针对CHP运行模式的不同，提出了相对应的不同的潮流算法流程。《电-热-气综合能源系统多能流计算方法》利用牛顿—拉夫逊法求解综合能源系统潮流，根据设定条件列出所有系统的约束等式，进而生成大维度的雅可比矩阵，此时耦合关系体现在一个系统的变量对另一个系统变量的偏导。

上述联合潮流计算方法可分为整体法和解耦法等两类，其主要差别在于如何处理耦合关系。其中，《计及回水管网热损失的电热联合系统潮流模型及算法》和《基于PSASP的电热耦合能源系统潮流计算》属于解耦法，利用迭代过程来满足耦合关系，利用了系统间的松耦合关系，求解速度较快，但也存在无法收敛的问题；《考虑系统耦合性的综合能源协同优化》、《区域综合能源系统电/气/热混合潮流算法研究》和《电-热-气综合能源系统多能流计算方法》属于整体法，通过列写电热系统方程，使用牛顿—拉夫逊法求解。由于雅可比矩阵中包含多个系统的变量，维度高且数据存在数量级的差异，使得求解速度较慢，且可能产生病态矩阵；

另一方面，综合能源系统可以分为联网型和孤岛型，其联合潮流计算方法存在明显的不同。其中，联网型综合能源系统的电网平衡节点直接连接主电网，没有与热网耦合，因而易于求解。但孤岛型综合能源系统在平衡节点处可能存在耦合组件，求解更加复杂。为此，以上文献皆对孤岛型综合能源系统开展了研究，但并未对联合潮流的收敛性进行专门研究。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于功率守恒的孤岛型综合能源系统联合潮流获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于功率守恒的孤岛型综合能源系统联合潮流获取方法，包括以下步骤：

1)构建孤岛型综合能源系统拓扑图，并确定热网平衡节点和电网平衡节点，并设定普通热源节点的热功率初值

2)根据普通热源节点的热功率初值通过电网和热网潮流计算获得热网损耗初值和电网损耗初值

3)根据功率守恒构建热网平衡节点的热功率的递推式；