[发明专利]一种计及热动态特性的多微能源网系统可靠性评估方法

说明书

本发明属于多微能源网系统技术领域，主要涉及一种计及热动态特性的多微能源网系统可靠性评估方法，包括如下步骤：计及微能源网间多种能量之间的功率交互，基于能源集线器构建多微能源网系统；利用节点法建立供热管网模型，建立热负荷动态特性模型；建立一个计及热动态特性的多微能源网最优切负荷模型；采用序贯蒙特卡洛模拟法评估多微能源网系统的可靠性，计算该多微能源网系统的年度可靠性指标。本发明基于序贯蒙特卡罗模拟法，并充分考虑了热动态特性和微能源网间能量交互等因素对多微能源网系统可靠性的影响，可以更加真实地反映出系统应对故障的变化情况，从而提升可靠性结果的准确性，对多微能源网的合理规划提供准确的数据支撑。

技术领域

本发明属于多微能源网技术领域，具体涉及一种计及热动态特性的多微能源网系统可靠性评估方法。

背景技术

微能源网是集电、热和天然气等多种能源的产生、传输、转换、存储和消耗于一体的能源产供销一体化系统。在能源存储过程中，储能装置可以调整能量转换装置的处理水平，实现能量不同时间段的转移，提升微能源网的经济性、灵活性和可靠性。在能源传输过程中，不同能源网络具有不同的时间动态特性。其中，电网潮流响应速度最快，几秒钟就可以达到准稳态，气网潮流可以在几分钟内达到准稳态，而热网潮流速度最慢，需要几小时才能达到准稳态。由此可见，对于微能源网的长期可靠性评估来讲，电网和气网的动态特性影响较小，热网动态特性对系统可靠性会产生较大影响。此外，在热能消耗过程中，相比于热网传输的动态特性，热负荷具有更明显的惯性。因此，在微能源网可靠性评估中考虑多能存储和热动态特性的影响至关重要。

在单个微能源网发生故障导致供能不足时，多微能源网可以通过能量交互，从供给源和负荷需求两方面进行调整，以降低系统故障带来的影响。在供给源方面，考虑微能源网间的能量交互，增加了微能源网的能源供应来源，在提高系统的可再生能源利用率和经济性的同时，缓解因主网故障而导致微能源网供能不足的压力。在负荷需求方面，引导用户参与综合需求响应，调整负荷需求，共同维持系统的供需平衡。

目前现有技术中未考虑热动态特性和微能源网间能量交互等因素对多微能源网系统可靠性的影响，从而导致现有评估方法准确性较低，参考价值有限。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种计及热动态特性的多微能源网系统可靠性评估方法，用于解决现有可靠性评估方法准确性低，不能真实反映多微能源网系统对故障变化情况的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种计及热动态特性的多微能源网系统可靠性评估方法，包括如下步骤：

S1、计及微能源网间多种能量之间的功率交互，基于能源集线器构建多微能源网系统；

S2、利用节点法建立供热管网模型，并依照热负荷特性将热负荷分为常年性热负荷和季节性热负荷，建立热负荷动态特性模型；

S3、考虑供热管网的传输延迟和温度损耗以及季节性热负荷的惯性，考虑各微能源网之间的电能和天然气能量交互及其对系统运行工况的影响，建立计及热动态特性的多微能源网最优切负荷模型；

S4、采用序贯蒙特卡洛模拟法评估多微能源网系统的可靠性，计算该多微能源网系统的年度可靠性指标。

微能源网是微电网和综合能源系统的有机结合体，本质是含有分布式能源(包括风机和光伏发电、CHP机组发电产热、P2G装置产气等)的微型综合能源系统。本发明基于能源集线器设计微能源网，并将多个微能源网集合形成多微能源网系统。多微能源网可实现微能源网和主网之间以及各微能源网之间的能量交互。对可再生能源发电充足的微能源网，其可以合理调度微能源网内各设备的出力以及同主网和其它微能源网间的能量交互，在保证可再生能源最大消纳的同时，使得微能源网的经济性最高。对于可再生能源发电稀缺的微能源网，其也可以合理调度微能源网内各设备的出力以及选择从主网和其它微能源网的购能配比，降低微能源网的经济成本。