[发明专利]电-热-气综合能源系统的稳定评估与静态控制方法

权利要求书

1.一种电-热-气综合能源系统的稳定评估与静态控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、根据现场数据或历史数据构建数据库，利用数据驱动来预测负荷的变化，进而对电-热-气综合能源系统进行建模，即采用数据驱动和机理驱动相结合的方法对电-热-气综合能源系统进行建模；

S2、进行异常数据的辨识，利用改进的GSA算法对异常数据进行筛选，并根据电-热-气综合能源系统耦合特性对异常数据进行关联辨识；

S3、进行稳定评估，包括以下步骤：

S3.1读取综合能源系统的初始状态参数，抽样次数k'＝1，能流越限次数m'＝0，第m'次能流越限的大小A_m'＝0；

S3.2、从预想事故集中随机选择一个扰动，引入扰动；

S3.3、利用非时序蒙特卡洛模拟法对系统元件状态、电/热/气负荷、风速对应的随机变量进行抽样，获取系统状态；

S3.4、对电-热-气互联系统进行拓扑分析，分析系统的节点由支路和耦合元件连接成多少子系统；

S3.5、对拓扑分析后得到的系统根据所建能流模型进行计算；

电力-热力-天然气系统能流模型如下：

式中，f_EPS、f_NGS、f_DHS、f_HES分别表示区域电力系统、区域天然气系统、区域热力系统、能源耦合环节的能量流方程；x_e表示区域电力系统能量流相关变量，x_g表示区域天然气系统能量流相关变量，x_h表示区域热力系统能量流相关变量，x_HES表示能源耦合环节能量流相关变量；

在步骤S1所建立的综合能源系统模型的基础上，采用解耦求解方法对能量流进行综合求解，其中，电力系统采用前推回代法进行潮流求解，天然气系统采用牛顿拉夫逊法进行潮流求解，热力系统采用能量流求解方法进行潮流求解；

S3.6、根据能流模型计算结果判断是否出现能流越限，如果出现能流越限，则越限次数m'加1，记录此次越限大小A_m'和越限时间t_m'，执行步骤S3.7，如果未出现能流越限，则直接执行步骤S3.8；

S3.7、对存在问题的系统状态，建立由非线性优化问题构成的优化模型，利用该优化模型进行电负荷、气负荷、热负荷削减量和弃风量计算，采用内点法对该优化模型进行有效求解；

S3.8、判断抽样次数k'是否等于最大抽样次数，如果等于，则计算稳定性指标，输出稳定性评估结果，如果不等于，则重复步骤S3.2-S3.6；

S4、根据稳态评估结果，对电-热-气综合能源系统进行静态控制，所述静态控制的策略分为两种，其中一种是子系统独立解决问题，另外一种是多系统协调解决问题；多系统协调解决问题采用多智体协同工作的思想，根据具体情况对电-热-气综合能源系统加以协调控制，当控制一个子系统不能使系统回到正常运行的状态时，控制多个系统通过子系统之间的紧密耦合关系使回到正常运行的状态；所述两种策略最终都有两种输出结果，分别为执行解决方案并记录报告和报警，判断输出哪种结果的标准为能否以有限代价解决问题。