[发明专利]一种天然气网最优潮流的计算方法及终端

权利要求书

1.一种天然气网最优潮流的计算方法，其特征在于，包括步骤：

以用气成本最小为目标建立天然气网最优潮流计算模型的目标函数；

建立天然气网约束，所述天然气网约束包括气源约束、气压约束、加压器约束、管道潮流约束、节点气平衡约束，使用二进制辅助变量对所述管道潮流约束进行转换；

根据所述目标函数和天然气网约束建立天然气网最优潮流计算模型，并对所述模型进行求解，以计算出用气成本最小的天然气网潮流。

2.根据权利要求1所述的一种天然气网最优潮流的计算方法，其特征在于，所述以用气成本最小为目标建立天然气网最优潮流计算模型的目标函数包括：

建立目标函数：

F＝minC_G；

式中，C_G表示用气成本，f_g表示每立方米天然气价格，t表示第t时刻，T表示所有时刻集合。

3.根据权利要求1所述的一种天然气网最优潮流的计算方法，其特征在于，所述建立天然气网约束包括：

建立管道潮流约束：

其中，f_ij.t表示管道ij内的气潮流，π_i.t、π_j.t分别表示气节点i和j的气压，φ_p表示天然气流传输系数；

建立气源约束：

S_min≤S_h≤S_max；

式中，S_h为气源h的出气量，S_min、S_max分别为气源出气量的下限和上限；

建立节点气压约束：

建立加压器约束：

式中，f_c、π_i,t和π_j,t分别为加压器c流过的气流、进气口和出气口端的气压；Γ_c为加压器c的升压比例；为加压器c的传输容量上限；

建立节点气流平衡约束：

式中，σ(j)表示以j为首端节点的管道集合，μ(j)分别表示以j为末端节点的管道集合，f_ij为管道ij的气流量，S_j分别为热负荷等效气流量和气源节点出气量，表示能量集线器节点消耗的天然气负荷。

4.根据权利要求3所述的一种天然气网最优潮流的计算方法，其特征在于，所述使用二进制辅助变量对所述管道潮流约束进行转换包括：

令将所述管道潮流约束转换为二次规划标准型：

式中，Π_i,t、Π_j,t分别表示气节点i和j气压的平方，α₁、α₂均为二进制辅助变量；

节点气压约束更新为：

其中Π_min、Π_max表示节点气压平方的下限和上限；

加压器约束更新为：

5.根据权利要求1所述的一种天然气网最优潮流的计算方法，其特征在于，对所述模型进行求解包括：

采用Gurobi商业求解器对所述天然气网最优潮流计算模型进行求解。

6.一种天然气网最优潮流的计算终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

以用气成本最小为目标建立天然气网最优潮流计算模型的目标函数；

建立天然气网约束，所述天然气网约束包括气源约束、气压约束、加压器约束、管道潮流约束、节点气平衡约束，使用二进制辅助变量对所述管道潮流约束进行转换；

根据所述目标函数和天然气网约束建立天然气网最优潮流计算模型，并对所述模型进行求解，以计算出用气成本最小的天然气网潮流。