[发明专利]基于能量网络方程的多能流系统的工作状态评估方法

说明书

本发明涉及一种基于能量网络方程的多能流系统的工作状态评估方法，包括：S1，利用热能和电能联合给N个独立的空间加热，建立能量网络，S2，利用广义的基尔霍夫强度量定律和基尔霍夫广延量定律对所述能量网络建立能量网络方程组；S3，联立能量网络方程组与能量系统的约束条件，构成完备的方程组；对能量网络方程组采用标幺制计算方法，将能量网络方程组中不同单位的物理量转化为无量纲参数，统一求解，得到各个单元设备的工作状态。对于较复杂的能量网络，利用方案的方法建立统一的模型和统一的能量网络方程并进行求解，能够很方便的得到网络中各个设备的工作状态。

技术领域

本发明涉及综合能源系统分析技术领域，特别是涉及一种基于能量网络方程的多能流系统的工作状态评估方法。

背景技术

风电、光伏等可再生清洁能源的使用成了一种必然趋势,而这些可再生能源不确定性高，发电量不易控制，接入电网容易引起电网波动。因此，仅以电网作为能量传输的载体已渐渐不能满足需求。在这种情况下，以电、热、冷、气多种形式传输能量的能源互联网就有其优越性，目前能源互联网的示范也越来越多。在上述多能网络中，热电联供网络目前发展最为迅速，自20世纪开始，在全球范围内就开始逐步建立热网，目前，热网在丹麦、瑞典、德国、芬兰等欧洲国家都有了一定程度的普及。目前，对于电-热耦合多能流网络的建模和潮流计算已经有了一系列的研究成果。其中，通过评估单元设备的工作状态来对能量系统的分析和优化提供理论指导。现有的评估单元设备的工作状态通常分别采用电网络理论和流体网络理论计算所有设备的工作状况，这种计算方法复杂。而事实上任何形式能量的传递过程都是在基本强度量差的推动下基本广延量的传递，不同类型的能量传输网络具有相同的传递规律。目前行业内还没有研发一种对能源网络内的能源形势建立统一的模型和统一的能量网络方程来求解单元设备的工作状态的方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于能量网络方程的多能流系统的工作状态评估方法。

本申请的具体方案如下：

一种基于能量网络方程的多能流系统的工作状态评估方法，包括：

S1，利用热能和电能联合给N个独立的空间加热，建立能量网络，其中，N≥2；所述能量网络包括热水子网络和电力子网络；

S2，利用广义的基尔霍夫强度量定律和基尔霍夫广延量定律对所述能量网络建立能量网络方程组；

S3，联立能量网络方程组与能量系统的约束条件，构成完备的方程组；对能量网络方程组采用标幺制计算方法，将能量网络方程组中不同单位的物理量转化为无量纲参数，统一求解，得到各个单元设备的工作状态。

优选地，N＝2，所述电力子网络包括：电源b₁、水泵b₂、电网络中线路的等效电阻b₅组成的回路C₁；电源b₁、设置在空间K内的电热器b₃、电网络中线路的等效电阻b₅组成的回路C₂；电源b₁、设置在空间L内的电热器b₄、电网络中线路的等效电阻b₅组成的回路C₃；所述热水子网络包括：热源b₆、设置在空间K内的散热片b₇、热水网络中管网的等效流阻b₉和水泵b₁₀组成的回路C₄；热源b₆、设置在空间L内的的散热片b₈、热水网络中管网的等效流阻b₉和水泵b₁₀组成的回路C₅；