[发明专利]一种计及可靠性的电-气综合能源系统优化方法

权利要求书

1.一种计及可靠性的电-气综合能源系统优化方法，其特征在于，包括：

对系统元件的状态进行抽样，确定系统的运行状态；

对系统装置进行可靠性建模，并对系统中各元件连接状态进行拓扑分析；

对分析后的系统进行能流计算，判断是否需要能量优化。

2.如权利要求1所述的计及可靠性的电-气综合能源系统优化方法，其特征在于：当能流计算结果存在功率过载、能流不收敛的问题时，对系统进行能量优化；

当能流计算结果正常时，以最大抽样次数K作为收敛判据，当达到最大抽样次数K时，结束计算；当抽样次数未达到时，则进行下一次抽样。

3.如权利要求2所述的计及可靠性的电-气综合能源系统优化方法，其特征在于：所述能量优化，包括：

定义一种基于可靠性的电-气综合能源系统的优化配置模型，并使用改进粒子群算法对其进行有效求解；

所述优化配置模型的步骤包括：

建立电-气综合能源系统经济调度模型的目标函数；

确立电-气综合能源系统经济调度模型的等式约束条件；

确立电-气综合能源系统经济调度模型的不等式约束条件。

4.如权利要求3所述的计及可靠性的电-气综合能源系统优化方法，其特征在于：所述目标函数，包括：

定义系统包含非燃气发电机总数为N_GT编号i＝1,2,3...N_GT，气源点总数为N_N编号j＝1,2,3...N_N，燃气轮机总数为N_GT编号q＝1,2,3...N_GT，电转气装置总数为N_P2G编号p＝1,2,3...N_P2G，燃气热电联产机组总数为N_CHP编号h＝1,2,3...N_CHP，以及储气罐总数为N_S编号k＝1,2,3...N_S；

以电-气综合能源系统运行总成本最小为目标函数，所述目标函数表示为：

其中，C_N,j为第j个气源点的天然气成本系数，C_GT,q为第q个燃气轮机的运行成本系数，C_CHP,h为第h个燃气热电联产机组的运行成本系数，C_P2G,p为第p个电转气装置的运行成本系数，C_S,k为第k个储气罐的运行成本系数；P_G,i,t表示t时刻第i个非燃气发电机的有功出力，Q_N,j,t表示t时刻第j个气源的天燃气供应流量，P_GT,q,t表示t时刻第q个燃气轮机的有功出力，P_CHP,h,t表示t时刻第h个燃气轮机的有功出力，P_P2G,p,t表示t时刻第p个电转气消耗的的电功率，表示t时刻第k个储气罐的天燃气输出流量；

f(P_GT,i,t)表示非燃气发电机运行成本，具体为：

其中，α_i,β_i,γ_i为第i个非燃气发电机运行成本函数f(P_GT,i,t)的参数且α_i,β_i,γ_i＞0；

C_L表示与可靠性相对应的失负荷的惩罚成本，表示为：

C_L＝C_e*EEDNS+C_h*EGDNS+C_W*EWPA

其中，C_e表示失去电负荷的惩罚成本系数，C_h表示失去热负荷的惩罚成本系数，C_w表示产生弃风的惩罚成本系数；EEDNS表示电负荷未供应期望，EHDNS表示热负荷未供应期望，EWPA表示产生弃风期望；P(x)表示系统状态x出现的概率；G₁，G₂，G₃分别表示出现失去电负荷未供应量、热负荷未供应量和产生弃风现象的状态集合；ΔP_e(x)、ΔP_h(x)、ΔP_w(x)分别表示系统状态x时的电负荷、热负荷未供应量和弃风量。