[发明专利]一种电气耦合能源系统的储气装置优化布置方法及装置

说明书

本发明公开一种电气耦合能源系统的储气装置优化布置方法，包括：读取天然气网络的状态信息，其中，状态信息包括天然气管道参数以及管道拓扑信息；响应于获取的状态信息，建立多能流模型；基于多能流模型推导气压‑天然气负荷敏感性矩阵；对气压‑天然气负荷敏感性矩阵进行数值大小排序，以确定天然气系统的薄弱环节，其中，薄弱环节为负荷敏感性大于预设的敏感性阈值的节点集合；对薄弱环节的节点处进行标记，以使储气装置进行布置。基于负荷敏感性矩阵确定电气耦合能源系统的各个环节的薄弱程度，从而根据薄弱程度配置储气设施，实现储气装置布置优化，降低系统运行成本。

技术领域

本发明属于综合能源系统运行优化技术领域，尤其涉及一种电气耦合能源系统的储气装置优化布置方法及装置。

背景技术

天然气气压是天然气系统运行状态的直观反映，过低的燃气压力会影响天然气负荷的正常用气，对于电气耦合能源系统而言是一种不安全的运行状态。在系统短时间的用气高峰期，储气装置可以等同于一个“天然气气源”，通过向系统注入天然气，起到稳定气压水平，保证气流连续平稳的作用。在天然气潮流计算中，储气装置可近似作为一个负荷需求为负数的负荷进行处理(类似于将分布式电源当做PQ节点，不过是负需求的负荷)，其负荷需求取决于向系统的注气能力。当其注气能力越强，“负”的负荷需求越大，支撑系统气压的能力越强。

但对所有节点都设置储气装置是不经济的，有选择地在天然气系统的某些节点处设置储气装置，是提高天然气气压水平和保证系统安全运行的有效手段。在不同天然气系统节点装设储气装置，系统的天然气负荷裕度不尽相同。显然，当天然气负荷增加时，系统中气压下降较快的区域可以定义为系统的气压薄弱环节。获取系统的薄弱环节，并通过在薄弱环节装设储气装置，是提高天然气负荷裕度的一种预防控制措施。因此寻找天然气系统中的薄弱环节具有重大意义。

发明内容

本发明实施例提供一种电气耦合能源系统的储气装置优化布置方法及装置，用于至少解决上述在天然气系统所有节点上都设置储气装置，造成运行成本提高技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种电气耦合能源系统的储气装置优化布置方法，包括：读取天然气网络的状态信息，其中，所述状态信息包括天然气管道参数以及管道拓扑信息；响应于获取的所述状态信息，建立多能流模型，其中，所述多能流模型包括天然气系统模型、电力系统模型以及天然气发电机模型；基于所述多能流模型推导气压-天然气负荷敏感性矩阵；对所述气压-天然气负荷敏感性矩阵进行数值大小排序，以确定天然气系统的薄弱环节，其中，所述薄弱环节为负荷敏感性大于预设的敏感性阈值的节点集合；对所述薄弱环节的节点处进行标记，以使所述储气装置进行布置。

第二方面，本发明实施例提供一种电气耦合能源系统的储气装置优化布置装置，包括：用于读取天然气网络的状态信息的读取单元，其中，所述状态信息包括天然气管道参数以及管道拓扑信息；用于响应于获取的所述状态信息，建立多能流模型的建模单元，其中，所述多能流模型包括天然气系统模型、电力系统模型以及天然气发电机模型；用于基于所述多能流模型推导气压-天然气负荷敏感性矩阵的推导单元；用于对所述气压-天然气负荷敏感性矩阵进行数值大小排序，以确定天然气系统的薄弱环节的排列单元，其中，所述薄弱环节为负荷敏感性大于预设的敏感性阈值的节点集合；用于对所述薄弱环节的节点处进行标记，以使所述储气装置进行布置的标记单元。

本申请的方法及装置提供的方案基于负荷敏感性矩阵确定电气耦合能源系统的各个环节的薄弱程度，从而根据薄弱程度配置储气设施，实现储气装置布置优化，降低系统运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。