[发明专利]一种多能耦合系统实时风险评估方法

说明书

本发明涉及一种多能耦合系统的实时风险评估方法，属于含多种能源形式的运行和控制技术领域。本方法突破电力系统风险评估只考虑电网本身的局限，考虑了供电、供热、供冷、供气系统的相互影响，实现了多能耦合系统的联合风险评估，从而能够同时分析供电、供热、供冷、供气系统中各种可能的预想事故的影响，相比现有分别对供电、供热、供冷、供气系统进行独立风险评估的方法，提高了风险评估的精确性，减少了误判和漏判。同时针对多能耦合系统风险评估提出了相应的风险指标，该方法可以应用于多能耦合系统的在线运行中，在多能耦合系统能量管理中工作，当系统存在潜在风险或者安全问题时给出安全警告，有助于提高多能耦合系统运行的安全性。

技术领域

本发明提出一种多能耦合系统实时风险评估方法，属于含多种能源形式的电力系统运行和控制技术领域。

背景技术

能源综合利用是提高综合能源利用效率、促进可再生能源消纳的重要途径，通过打破原来电、热、冷、气、交通等能流子系统相对割裂的状态，实现多类型能源开放互联，构建多能流系统。多能流是指多种类型的能量流，表示电、热、冷、气、交通等能量流的相互耦合、转换和传输。多能流系统相比传统相互割裂的能源系统，其带来的效益包括：1)通过多类型能源的梯级开发利用和智能管理，可以降低能源消耗和浪费，提高综合能源利用效率，并有助于减少总的用能成本；2)利用不同能源的特性差异和互补、转换，有助于提高消纳间歇式可再生能源的能力；3)通过多能源的转供、互补和协调控制，有助于提高供能的可靠性，并为电网的运行提供更多可调控资源；4)通过多能流系统的协同规划和建设，可以减少基础设施的重复建设和浪费，提高资产利用率。

多能流系统一方面具有可观的效益，另一方面也使原本复杂的能源系统更加复杂。多能流系统由多个能流子系统组成，这些能流子系统之间相互作用和影响，使得多能流系统复杂度显著增加，体现出许多新的特性，传统各个能流单独分析的方法已经难以适应新的要求，亟需发展出新的多能流分析方法。在我国，越来越多的热电联产机组、热泵、电锅炉等耦合元件客观上增强了电-热之间的互联，促进了多能耦合系统的发展，也对多能耦合系统的运行控制和能量管理提出了新的要求。

安全是多能流系统正常运行的基础，随着系统的复杂化，多能流的安全问题也更加突出。多能流系统在运行过程中会受到各种扰动的影响，包括元件故障、发电(如风电)变化、负荷变化等。为了保障多能流系统的安全运行，在绝大部分扰动下仍然可以持续传输能量，需要对系统的运行状态进行安全评估。风险评估是传统电力系统安全评估的主要方法，其目的是要对电力系统运行中的不确定性进行定量化分析。具体来说，其目的是为了让调度运行人员更好的了解电网的运行状况及采取每项决策所要承担的风险，首先是评估电力系统运行中的不确定性因素，建立风险指标体系，然后是研究在调度运行中如何应对风险、合理决策，例如基于风险的最优潮流等。现有的风险评估技术主要集中在电力系统中，尚未扩展到多能流系统中，目前尚无多能耦合系统风险评估的方法。因此，需要研究多能耦合系统风险评估方法。

发明内容

本发明的目的是为填补现有技术的空白之处，提出一种多能耦合系统实时风险评估方法。本发明考虑供电、供热、供冷、供气系统的相互影响和各种可能的预想事故，建立多能耦合系统实时风险评估的框架、指标和方法，实现多能耦合系统的联合风险评估。

本发明提出一种多能耦合系统实时风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)从多能耦合系统的能量管理系统中，获得多能耦合系统的当前状态估计结果Ψ_se，所述Ψ_se的参数包括：多能耦合系统中电网节点的电压幅值和电网支路的有功功率，多能耦合系统中热网和或冷网节点压力、热网和或冷网节点温度、热网和或冷网支路流量，多能耦合系统中天然气网节点压力和天然气网支路流量；