[发明专利]一种面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估方法

说明书

本发明公开了一种面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估方法，其特征在于，其综合能源系统故障动态过程分析方法，从系统的“吸收能力”、“适应能力”、“初始感染深度”、“反馈感染深度”、“感染链长度与演化速度”、“修复系数”六方面评估指标构建了适用于综合能源系统的动态故障韧性评估体系；其面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估流程，是指在综合能源系统故障动态过程分析方法的基础上，设计面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估评估方法和具体流程。本发明能够考虑综合能源系统内多子系统在故障动态过程中耦合演化进程，提高自然灾害下综合能源系统运行稳定性。

技术领域

本发明涉及综合能源系统技术与韧性评估技术相结合的技术领域，具体涉及一种面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估方法。

背景技术

综合能源系统韧性是指系统遭受到自然灾害后系统能够抵御极端自然灾害并快速恢复到正常功能状态的能力。由于综合能源系统主要由电力系统、热力系统和天然气系统构成。相较于电网的架空线路，天然气输气管道多采用地埋式管道，对于台风、暴风雪等地表自然灾害具备一定的抵御能力。但是综合能源系统中存在着多能源子系统互联、互动、互补特征，因此在制定综合能源系统韧性评估体系时，需要考虑多能源子系统之间的耦合关系。

根据响应过程时间的不同，韧性问题可以分为三个阶段：极端事件发生前的预防阶段、极端事件发生期间的生存阶段和极端事件结束之后的恢复阶段。其中考虑到故障的动态变化在综合能源系统间的传播特性

其中，在预防或恢复阶段提高系统韧性需要加固基础设施或者改变系统结构，而生存阶段可以在现有框架下通过改进现有的保护控制机制或调度策略有效提高系统韧性。在生存阶段提升综合能源系统韧性具有代价小可行性高的优势，因此在高冲击低概率事件发生后，通过优化综合能源系统韧性评估体系从而减少重大灾害对综合能源系统的影响，保障关键负荷供应具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估方法，该方法的故障动态过程计及故障吸收阶段、故障演化阶段、故障修复阶段，考虑由综合能源系统内部多子系统间的互联作用形成的故障演化，挖掘影响综合能源系统韧性的因素并确定评估指标。在此基础上，设计面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估流程，通过蒙特卡洛抽样方法构建了极端事件下的故障场景，对综合能源系统内多子系统进行负荷分析及等级评定，评估综合能源系统的韧性。通过此评估方法，对面向动态故障的综合能源系统的韧性进行评估，能够考虑综合能源系统内多子系统在故障动态过程中耦合演化进程，可以有效识别影响综合能源系统可靠运行的关键环节，对提高自然灾害下综合能源系统运行稳定性，制定有效的韧性提升策略提供重要依据。

实现上述目的的一种技术方案是：一种面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估方法，包括综合能源系统故障动态过程分析方法和面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估流程；

所述的综合能源系统故障动态过程分析方法，是指对故障动态变化下整个综合能源系统的动态变化过程，计及故障吸收阶段、故障演化阶段、故障修复阶段，考虑由综合能源系统内部多子系统间的互联作用形成的故障演化，挖掘影响综合能源系统韧性的因素，从系统的“吸收能力”、“适应能力”、“初始感染深度”、“反馈感染深度”、“感染链长度与演化速度”、“修复系数”六方面评估指标构建了适用于综合能源系统的动态故障韧性评估体系；

所述的面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估流程，是指在综合能源系统故障动态过程分析方法的基础上，设计面向故障动态过程的综合能源系统韧性评估评估方法和具体流程；通过该分析方法，对综合能源系统内子系统进行重要等级评定，运用蒙特卡洛抽样方法构建极端事件，通过六大评估指标计算动态故障下的综合能源系统的韧性。

进一步的，所述的综合能源系统故障动态过程分析方法中：