【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及綜合能源系統，特別涉及一種基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法。
技術介紹
1、極端災害頻發導致電網故障造成巨大損失，綜合能源系統因其可通過各類資源調控與轉換協調，提高系統抵御極端災害的能力受到廣泛關注。然而，由于多種能源的介入、新能源滲透比例的提高，以及多種極端災害并發的情況下，綜合能源系統在面臨極端災害下的運行狀態難以評估，使得構建后續防控手段及故障下系統恢復策略的難度大大提高。
2、以往對綜合能源系統的韌性評估，多是以固定某種極端災害為背景，以某種故障場景作為算例的輸入，得出系統確定性的韌性評估。這種方法的不足在于，極端災害發生的時空分布具有概率性，對應的，對多能系統造成的損害也是不確定性的，單獨以某種故障場景來計算系統韌性，并據此來制定應對策略，不夠全面，參考性不足，因此，需考慮不同極端災害對綜合能源系統造成的影響，做出更為合理的多能系統韌性評估，為決策者提供參考。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服已有技術的缺陷，提出一種基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，利用柯爾莫哥洛夫前向方程，從歷史數據中學習得到系統狀態特征，計算漂移系數和擴散系數，構建隨機微分方程，計算韌性指標的概率分布，從而得出系統韌性的不確定性評估。
2、為實現上述目的，本專利技術采用以下具體技術方案：
3、本專利技術提供的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，包括如下步驟：
4、s1、采集系統區域極端災害
5、s2、構建電-氣-熱-儲綜合能源系統，采用熱電聯產機組、燃氣鍋爐、燃氣輪機以及電轉氣能量樞紐將能量系統進行耦合；
6、s3、將極端災害的分布、特征作為參數輸入綜合能源系統中，計算極端災害對綜合能源系統的影響，得到系統故障場景概率分布；
7、s4、構建綜合能源系統伊藤隨機微分方程，將綜合能源系統變化過程分解為慢變過程和快變過程求解概率分布，構建柯爾莫哥洛夫前向方程求解，計算柯爾莫哥洛夫熵值，得出漂移系數和擴散系數；
8、s5、將預測將發生的極端災害數據輸入到柯爾莫哥洛夫前向方程，求解綜合能源系統緊急切負荷的概率分布；
9、s6、構建系統韌性指標，繪制韌性曲線，輸出綜合能源系統韌性不確定性評估。
10、進一步地，步驟s1中，系統區域極端災害參數包括風速、降雨率、積冰量、大氣渾濁度參數，通過蒙特卡洛模擬得到將發生的極端災害的特征的概率分布。
11、進一步地，步驟s2中，構建電-氣-熱-儲綜合能源系統包括構建電網系統、氣網系統、熱網系統以及能量傳輸方程；
12、電網系統運行約束包括交流潮流約束、機組爬坡約束、電能儲存裝置約束，具體如下：
13、交流潮流約束：
14、
15、
16、式中，pi和qi分別為節點i的有功和無功功率注入，注入為正，輸出為負；vi和vj是節點i和j的電壓幅值；gij和bij分別是網絡阻抗矩陣ybus的實部和虛部，代表導納矩陣的元素；θij是節點i和j電壓相位角的差值；n是網絡中節點的總數；gij和bij式線路i-j的電導和電納，bsh,ij為線路并聯電納，pij和qij分別是線路i-j的有功和無功潮流；vimin、vimax為電壓幅值的下、上限；為線路有功和無功的傳輸容量上限；
17、機組爬坡約束：
18、pi,t-pi,t-1≤δpi,up；
19、pi,t-1-pi,t≤δpi,down；
20、式中，δpi,up、δpi,down表示機組i在單位時間爬坡的上下限；
21、電能儲存裝置約束：
22、
23、un,c,t+un,d,t≤1；
24、
25、式中，pess,n,t為第n臺儲能裝置輸入的功率；ηn,c為第n臺儲能裝置的充電效率；un,c,t為儲能裝置n的充電狀態，1為是，0為否；un,d,t為儲能裝置n的放電狀態，1為是，0為否；分別為儲能裝置n的充、放電功率；socn,t為儲能裝置的儲電量；分別為儲能裝置n的充電功率下、上限；分別為儲能裝置n的放電功率下、上限；分別為儲能裝置n的儲電量下、上限。
26、進一步地，步驟s2中，氣網系統的運行包括天然氣管網方程和氣體壓縮機約束，具體如下：
27、天然氣管網方程：
28、
29、式中，gij,t為天然氣管道ij中的天然氣流量，m3/h，規定：若管道ij中天然氣的流動方向為：i→j，則gij,t>0；為氣源的產氣量；為ptg的產氣量；為儲氣裝置的產氣量，儲氣為負，放氣為正；為氣負荷的需求量；分別為管道ij氣流的最大、最小值；分別為氣源產氣量的最大、最小值；為gt的耗氣量；pi,t為節點的氣壓；cij為與管道ij的物理特性相關系數；分別為節點i氣壓的最大、最小值；為與節點i連接的節點集合；為與氣源連接的節點集合；為與氣負荷連接的節點集合；為與ptg連接的節點集合；為與儲氣裝置連接的節點集合；為與gt連接的節點集合；sg為天然氣管道集合；為含氣體壓縮機的天然氣管道集合，為氣負荷損失量；
30、氣體壓縮機約束：
31、
32、式中，λn為氣體壓縮機n的壓縮系數，規定：含氣體壓縮機的管道氣體流通為i→j；為氣體壓縮機n消耗的電功率，kw；0-1變量為氣體壓縮機n的開關狀態，1為開，0為關；σn為氣體壓縮機n的功率轉換系數，kw/m3。
33、進一步地，步驟s2中，熱網系統的運行包括熱媒平衡約束、溫度混合、管道熱損失與傳輸延遲、熱交換，具體如下：
34、熱媒平衡約束：
35、
36、式中，hk,t為供/回熱管道k中熱媒的質量流率；分別為起始、終止于節點i的供/回熱管道集合；nh為供、回熱管網的節點集合；
37、溫度混合：
38、供/回熱管網中包含三類節點：普通節點、分支節點和交匯節點，各節點溫度的混合關系如下：
39、普通節點：
40、
41、分支節點：
42、
43、交匯節點：
44、
45、式中，分別為流入、流出供/回熱管道k熱媒的溫度，℃；sh為供/回熱管道集合；
46、供/回熱管道中熱媒的溫度范圍：
47、
48、式中，分別為供/回熱管道中熱媒溫度的上、下限值，回熱管道中溫度的限值低于供熱管道；
49、管道熱損失與傳輸延遲：
50、供/回熱管道中熱媒攜帶的熱功率與管道質量流率、溫度成正比，
51、
52、式中，分別為供/回熱管道k中的流入、流出熱功率，kw；分別為供/回熱管道中的流入、流出的溫度，℃；c為比熱容，kj/(kg·℃本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S1中，所述系統區域極端災害參數包括風速、降雨率、積冰量、大氣渾濁度參數，通過蒙特卡洛模擬得到將發生的極端災害的特征的概率分布。
3.根據權利要求1所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S2中，所述構建電-氣-熱-儲綜合能源系統包括構建電網系統、氣網系統、熱網系統以及能量傳輸方程；
4.根據權利要求3所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S2中，所述氣網系統的運行包括天然氣管網方程和氣體壓縮機約束，具體如下：
5.根據權利要求3所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S2中，所述熱網系統的運行包括熱媒平衡約束、溫度混合、管道熱損失與傳輸延遲、熱交換，具體如下：
6.根據權利要求3所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S2中，所述
7.根據權利要求1所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S3中，計算極端災害對綜合能源系統的影響包括極端災害對源的影響方面、極端災害對網的影響方面、極端災害對荷的影響方面，具體如下：
8.根據權利要求1所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S4中，所述伊藤隨機微分方程如下：
9.根據權利要求1所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟S6中，所述系統韌性指標如下：
...【技術特征摘要】
1.一種基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟s1中，所述系統區域極端災害參數包括風速、降雨率、積冰量、大氣渾濁度參數，通過蒙特卡洛模擬得到將發生的極端災害的特征的概率分布。
3.根據權利要求1所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟s2中，所述構建電-氣-熱-儲綜合能源系統包括構建電網系統、氣網系統、熱網系統以及能量傳輸方程；
4.根據權利要求3所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟s2中，所述氣網系統的運行包括天然氣管網方程和氣體壓縮機約束，具體如下：
5.根據權利要求3所述的基于柯爾莫哥洛夫方程的綜合能源系統韌性評估方法，其特征在于，步驟...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫勇，李威，李寶聚，李德鑫，孟祥東，張海鋒，莊冠群，張昊天，周永智，廖賢海，
申請(專利權)人：國網吉林省電力有限公司，
類型：發明
國別省市：
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