[发明专利]计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法

权利要求书

1.一种计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法，其特征在于，所述的决策方法包括：

步骤1：基于电力-天然气网络耦合特性建立电力网络恢复模型；

步骤2：基于增广拉格朗日函数建立电力网络恢复决策模型；

步骤3：基于ADMM分布式算法求解电力网络恢复决策模型；

步骤4：获得电力网络恢复决策方案，包括负荷恢复方案、电源和气源出力计划方案以及线路或管道的潮流。

2.根据权利要求1所述的一种计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法，其特征在于，所述的步骤1具体为：

步骤1-1：建立电力网络基础恢复模型；

具体为：

假设能源供应中断事故发生于t₀时刻，自t_k时刻起开始对输电-输气系统层面的电、气负荷进行恢复，同时配电-配气系统的负荷正式开始大规模恢复；

电-气互联系统分层协同恢复从t_k时刻开始，即恢复准备阶段已完成，输电-输气系统内部各电源、气源启动，输电线路、输气通道、配电网变电站和配气网调压站已投入运行；

基于此时的电-气互联系统建立电-气互联系统分层协同恢复模型；

最大化输电-输气系统和配电-配气系统内的电负荷和气负荷的加权供应量为模型的目标函数，具体为：

其中，各变量上标T表示输电网或输气网，上标D表示配电网或配气网；下标E表示电力系统，下标G表示天然气系统；上标L代表负荷；下标t表示各恢复时刻，T_R表示各恢复时刻的集合；下标m表示输电网节点编号，下标n表示输气网节点编号，下标i表示配电网节点编号，下标j表示配气网节点编号；和分别表示输电网、输气网、配电网和配气网各自所有节点的集合；和分别表示相应系统的各节点的权重系数；分别为各时刻各系统所恢复的负荷量；

电力网络基础恢复模型设有输电-输气系统恢复约束以及配电-配气系统恢复约束；所述的输电-输气系统恢复约束包括输电网潮流约束和安全约束、输气网潮流约束和安全约束以及输电-输气系统负荷恢复约束；所述的配电-配气系统恢复约束包括配电网潮流约束和安全约束、配气网潮流约束和安全约束以及配电-配气系统负荷恢复约束；

步骤1-2：在电力网络基础恢复模型中添加输电-输气系统耦合约束、配电-配气系统耦合约束以及输电-输气系统和配电-配气系统的边界联系约束；

步骤1-3：设置输电-输气系统和配电-配气系统在恢复过程中的边界联系变量；

步骤1-4：获得电力网络恢复模型。

3.根据权利要求2所述的一种计及电力-天然气网络耦合特性的电力网络恢复决策方法，其特征在于，所述的输电-输气系统耦合约束以及配电-配气系统耦合约束具体为：

输电-输气系统耦合约束以及配电-配气系统耦合约束包括：

燃气机组的能量转换关系约束：

其中，为连接在配电网节点i和配气网节点j之间的燃气机组在时刻t的天然气消耗量；为燃气机组的有功出力；为发电效率；G为天然气的低热值；

与输电网和输气网相连接的燃气机组的能量转换关系约束；

P2G设施能量转换关系约束：

其中，为P2G设施作为用电负荷消耗的有功功率；为对应的天然气流量，为产气效率；

输气网电力驱动调压站传输天然气气流量与所消耗电功率的关系约束：

其中，为流经于输气网节点n和配气网节点j之间的电力驱动调压站的天然气气流量；为该电力驱动调压站作为电负荷所消耗的电功率；β^reg,T为能耗系数；

所述的输电-输气系统和配电-配气系统的边界联系约束具体为：

其中，V_t^D,m,sub,sqr表示与输电网节点m相连的变电站的电压幅值的平方；和为输气-配气系统的边界联系约束，表示与输气网节点n相连的配气调压站的升压侧的气压，表示降压侧气压，Γ_c为升压比。