[发明专利]一种应对双侧协同攻击的电气综合能源系统损失评估方法

说明书

本发明公开了一种应对双侧协同攻击的电气综合能源系统损失评估方法，包括：获取电力系统拓扑结构以及天然气系统拓扑结构；确定电力系统以及天然气系统对应的模拟协同攻击，并将该模拟协同攻击注入电力系统拓扑结构以及天然气系统拓扑结构中对应的位置，得到被攻击后的电力系统拓扑结构以及天然气系统拓扑结构；根据被攻击后的电力系统拓扑结构确定电力系统对应的损失，根据被攻击后的天然气系统拓扑结构确定天然气系统对应的损失，完成电气综合能源系统的损失评估。本发明能够分析协同攻击对电气综合能源系统的影响，并识别高风险的线路，实现了电气综合能源系统的损失评估，为防御者预防协同攻击提供了方向。

技术领域

本发明涉及能源系统损失预测领域，具体涉及一种应对双侧协同攻击的电气综合能源系统损失评估方法。

背景技术

日益恶化的环境以及传统能源的逐渐枯竭致使能源转型需求迫切，以冷/热/ 电/气/氢为代表的能源网络耦合技术成为国内外研究的热点和前沿。燃气轮机技术的不断突破和普及，使得天然气系统与电力系统的耦合日趋紧密。紧密耦合提升清洁能源消耗的同时，也给电气综合能源系统(IEGS)安全运行带来风险和挑战。单个能源子系统失效可能将风险扩散到其他能源子系统。因此，为了保证电气综合能源系统的安全运行，研究IEGS的运行和故障传播特性具有重要意义。

但是，在现有技术中，并未存在协同攻击下IEGS的损失预测方案，无法识别IEGS中高风险的支路，不能为防御者预防协同攻击提供保护思路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何识别IEGS中的高风险支路以及评估协同攻击带来的损失，目的在于提供一种应对双侧协同攻击的电气综合能源系统损失评估方法，解决了现有技术中无法识别IEGS中高风险支路以及评估协同攻击所产生的损失的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种应对双侧协同攻击的电气综合能源系统损失评估方法，包括：

获取电力系统拓扑结构以及天然气系统拓扑结构，所述电力系统拓扑结构以及天然气系统拓扑结构预先存储于数据库中；

确定电力系统以及天然气系统对应的模拟协同攻击，并将该模拟协同攻击注入电力系统拓扑结构以及天然气系统拓扑结构中对应的位置，得到被攻击后的电力系统拓扑结构以及天然气系统拓扑结构；

根据被攻击后的电力系统拓扑结构确定电力系统对应的损失，根据被攻击后的天然气系统拓扑结构确定天然气系统对应的损失，完成电气综合能源系统的损失评估。

进一步地，所述电力系统拓扑结构对应的电力系统约束包括线路潮流约束、发电机容量约束、节点弃负荷约束以及节点功率平衡约束；

所述线路潮流约束包括：

-F_l^max≤F_l≤F_l^max

其中，F_l^max表示支路l对应的最大有功功率，F_l表示支路l对应的有功功率， P_l表示支路l停运的概率，X_l表示支路l对应的电抗，A_jl表示支路l上的节点矩阵，θ_j表示节点j的相角，节点j属于节点集合S₁，节点集合S₁包括电力系统的所有节点；

所述发电机容量约束包括：

其中，表示发电机组i的最小有功出力，P_G,i表示发电机组i的有功出力，表示发电机组i的最大有功出力；

所述节点弃负荷约束包括：