[发明专利]计及相关性的电-热互联综合能源系统概率能量流计算方法

权利要求书

1.计及相关性的电-热互联综合能源系统概率能量流计算方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1：用交流潮流模型描述电力系统稳态模型；根据传热介质的流体特性和传热特性，建立热力系统稳态模型；

步骤2：通过热电联产CHP机组和电锅炉建立电力系统和热力系统的耦合关系，建立电-热互联综合能源系统的稳态能量流模型；

步骤3：针对光伏出力预测、负荷预测存在的误差，建立光伏出力和电、热负荷等随机变量的概率模型；建立计及相关性的电-热互联综合能源系统概率能量流模型，系统的输入包括热力系统参数、电力系统参数、热负荷概率分布、电负荷概率分布和光伏出力概率分布，输出为热力系统输出和电力系统输出；

步骤4：对于输入随机变量，即光伏发电采样和电、热负荷采样，首先通过Nataf变换处理相关非正态的光伏出力采样的相关性，以及相关正态的电、热负荷采样的相关性，再与拉丁超立方采样LHS相结合生成输入随机变量的样本矩阵，采用蒙特卡罗模拟MCS法计算电-热互联综合能源系统概率能量流，得到电-热互联综合能源系统中的状态变量的概率统计信息。

2.根据权利要求1所述的计及相关性的电-热互联综合能源系统概率能量流计算方法，其特征是所述步骤1包括以下步骤：

步骤101：建立电力系统稳态模型：

电-热互联综合能源系统中的电力系统稳态模型用交流潮流模型描述，其节点的功率表达式如下：

式中：Re{·}和Im{·}分别表示实部和虚部；P、Q为节点的有功功率和无功功率；Y为节点导纳矩阵；为节点电压相量；

步骤102：建立热力系统水力模型：

热力系统包括热源、热网和热用户3部分，热网包括输送和回收管道，管道中充以热水或热水蒸汽，将热量从热源侧输送到终端热用户侧，热网管道流量通过水力模型确定，水力模型由流量连续性方程、回路压头方程和压头损失方程来描述，即：

A_Hm＝m_q (2)

B_Hh_f＝0 (3)

h_f＝Km|m| (4)

式中：A_H为热网节点-支路网络关联矩阵；m为热网管道流量；m_q为注入节点的流量；B_H为热网回路-支路环路关联矩阵；h_f为由管道摩擦造成的压头损失；K为管道的阻力系数；

步骤103：热网节点温度通过热力系统稳态模型确定，热力系统稳态模型的求解涉及三种温度：供热温度T_s，表示热水注入节点之前的温度，输出温度T₀，表示热水流出节点时的温度，回热温度T_r，表示热水流出节点并与其他管道的热水混合汇入回收管道之后的温度，热力系统的稳态模型由节点热量方程、管道温度降落方程和节点混合温度方程来描述，即：

H＝C_pm_q(T_s-T₀) (5)

(∑m_out)T_out＝∑(m_inT_in) (7)

式中：H为热负荷消耗或热源提供的热量；C_p为水的比热容；T_start和T_end分别为管道起点和终点热水的温度；T_a为环境温度；λ为管道的热传导系数；L为管道长度；m_out和m_in分别为流出和注入节点的流量；T_out和T_in分别为流出和注入节点的热水的温度。