[发明专利]一种动态潮流分析方法及动态潮流分析系统

权利要求书

1.一种用于多能互补综合能源系统的动态潮流分析方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，基于图论将非电系统抽象成图进行网络拓扑分析，构建非电系统准稳态模型；

步骤二，构建电力系统潮流模型；

步骤三，用功率输出外特性稳态模型或一阶惯性动态模型表征各耦合设备，构建非电系统与电力系统之间进行耦合的耦合设备功率输出外特性稳态模型或一阶惯性动态模型；

步骤四，联立步骤一非电系统准稳态模型、步骤二电力系统潮流模型以及步骤三耦合设备功率输出外特性稳态模型或一阶惯性动态模型，构建多能互补综合能源系统的动态潮流模型；

步骤五，采用混合求解算法求解步骤四多能互补综合能源系统动态潮流模型，所述混合求解算法指非电系统潮流模型和电力系统潮流模型分别用不同迭代算法进行求解；

所述混合求解算法包含如下步骤：

(1)静态潮流计算过程：

进行非电系统静态潮流计算，计算收敛后，根据非电系统收敛计算结果通过耦合设备功率输出外特性稳态或一阶惯性动态模型修正耦合器件电功率；

进行电力系统潮流计算，收敛后，再根据电力系统收敛计算后耦合器件电功率通过步骤三耦合设备功率输出外特性稳态或一阶惯性动态模型修正电热耦合器件非电状态量；

若前后两次计算得到的耦合器件电功率误差不满足精度要求，则刷新电热耦合器件非电状态量后继续进行计算直至超出最大迭代次数，若满足，则停止迭代，计算结果将作为动态计算的0时刻初值；

(2)动态潮流计算过程：

检测该时刻是否存在扰动，若存在则将扰动量经过换算计入非电系统动态潮流模型中；

进行非电系统动态潮流计算，计算收敛后，根据非电系统收敛计算结果通过耦合设备功率输出外特性稳态或一阶惯性动态模型修正耦合器件电功率；

进行电力系统潮流计算，收敛后，再根据电力系统收敛计算后耦合器件电功率通过耦合设备功率输出外特性稳态或一阶惯性动态模型修正电热耦合器件非电状态量；

判断前后两次计算得到的耦合器件电功率误差是否满足精度要求或超出最大迭代次数，若否，则在刷新电热耦合器件非电状态量后继续进行计算；若是，则进一步判断是否已经到达截止时间，若是，则计算结束，输出结果，否则进入下一时步计算；

或者所述混合求解算法包含如下步骤：

(1)对多能互补综合能源系统拓扑关系进行分析，获取关联矩阵；

(2)对模型计算数据进行数据标幺化处理，从而完成计算数据准备；

(3)初始化迭代次数k＝0，初始化耦合设备电力系统状态量X_e^(k)及热网系统状态量X_h^(k)，且初始值随机分配；

(4)进行热力管网静态潮流计算，然后判断静态潮流计算是否收敛，如果收敛跳入步骤(5)；否则计算结束；

(5)根据热力管网静态潮流计算结果修正耦合器件电功率P_e^(k)，记为P_e^(1)(k)，并利用耦合器件电功率P_e^(1)(k)进行电力系统潮流计算，然后判断是否达到收敛，若是，跳入步骤(6)；否则计算结束；

(6)记电力系统潮流计算收敛后耦合器件电功率P_e^(2)(k)，根据耦合器件电功率P_e^(2)(k)修正耦合器件热网状态量X_h^(k)；然后判断是否|P_e^(1)(k)-P_e^(2)(k)|＜ε或k＞k_max，其中ε，k_max取经验值；若k＞k_max，则计算结束；若|P_e^(1)(k)-P_e^(2)(k)|＜ε且k≤k_max，则跳入步骤(7)进行动态计算，且当前时刻t＝t+dt，其中dt表示一个时步的度量；否则，k＝k+1后返回步骤(4)；

(7)判断是否存在扰动，若存在，处理扰动信息，更新热网状态量X_h^(k)后，跳入步骤(8)；否则直接跳入步骤(8)；

(8)进行热力管网动态潮流计算，判断计算是否收敛，若是，跳入步骤(9)，否则计算结束；

(9)根据热力管网动态潮流计算结果修正耦合器件电功率P_e^(k)，记为P_e^(3)(k)，并利用耦合器件电功率P_e^(3)(k)进行电力系统潮流计算，然后判断电力系统潮流计算是否能够计算收敛，若是跳入步骤(10)，否则计算结束；

(10)记电力系统潮流计算收敛后耦合器件电功率P_e^(4)(k)，根据耦合器件电功率P_e^(4)(k)修正耦合器件热网状态量X_h^(k)；然后判断是否|P_e^(3)(k)-P_e^(4)(k)|＜ε或k＞k_max，其中ε，k_max取经验值；若是跳入步骤(11)；否则k＝k+1后返回步骤(8)；

(11)判断是否tt_end，其中t_end表示截止时间，若是，计算结束，输出计算结果；否则，t＝t+dt跳入步骤(7)。