[发明专利]一种电-气互联能源网络模型构建方法及装置

权利要求书

1.一种电-气互联能源网络模型构建方法，其特征在于，包括：

获取待建模的电-气互联能源网络，其中，所述电-气互联能源网络中包含电力能源网络和天然气能源网络的拓扑数据；

根据所述天然气能源网络的气流参数，对所述天然气能源网络的管道进行分段，结合质量守恒定律和牛顿第二定律，建立管道气流动态方程组，其中，所述管道气流动态方程组具体为：

Δx_ij＝l_ij/N

式中，d用于表示管道的分段节点，l_ij为管道i-j的长度，N为管道i-j的分段数，b^t_ij,x为t时刻管道i-j在位置x处的气压，f^t_ij,x为t时刻管道i-j在位置x处的气流量，M₁和M₂为管道传输特性常数；

基于所述管道气流动态方程组，结合所述天然气能源网络的管道输送约束条件，构建天然气能源网络模型；

基于所述天然气能源网络模型，结合电力能源网络模型、电-气耦合约束条件以及碳交易约束条件，构建电-气互联能源网络模型，其中所述电力能源网络模型为基于所述电力能源网络构建的模型。

2.根据权利要求1所述的一种电-气互联能源网络模型构建方法，其特征在于，所述管道输送约束条件具体包括：管存平衡约束条件、加压站约束条件、气压-气源出力约束条件、储气罐容量约束条件以及节点流量平衡约束条件。

3.根据权利要求2所述的一种电-气互联能源网络模型构建方法，其特征在于，所述管存平衡约束条件具体为：

式中，Ω_pipe为天然气管道集合，T为时间周期。

4.根据权利要求2所述的一种电-气互联能源网络模型构建方法，其特征在于，所述加压站约束条件具体为：

式中，与分别为气压变比的上限和下限，为t时刻管道首端节点i处的气压，f_i^t为t时刻管道首端节点i处的气流量。

5.根据权利要求2所述的一种电-气互联能源网络模型构建方法，其特征在于，所述气压-气源出力约束条件具体为：

式中，Ω_GB为天然气节点集合，Ω_g为气源集合，b_i,t为t时刻天然气管道节点i的气压，f_g,j,t为t时刻气源j的输出气流量。

6.根据权利要求2所述的一种电-气互联能源网络模型构建方法，其特征在于，所述储气罐容量约束条件具体为：

式中，S_n,t为t时刻储气罐n的容量，和分别t时刻储气罐n的天然气输入量和输出量，和分别为t时刻储气罐n的充气效率和放气效率，为储气罐n额定储气容量。

7.根据权利要求2所述的一种电-气互联能源网络模型构建方法，其特征在于，所述节点流量平衡约束条件具体为：

式中，f_g,t为气源出力向量，f_P2G,t为P2G天然气注入向量，f_GT,t为燃气机组气流注入向量，f_D,t为天然气负荷向量；B_g为节点与气源的关联矩阵，B_P2G为节点与P2G的关联矩阵，B_S为节点与储气罐的关联矩阵，B_GT为节点与燃气机组的关联矩阵，A_g为管道与节点的关联矩阵，为t时刻储气罐的输入量矩阵、μⁱⁿ储气罐的充气效率向量、为t时刻储气罐的输出量矩阵、μ^out储气罐的放气效率向量。