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申请/专利权人：常熟理工学院

摘要：本发明公开了一种气电综合能源系统的可靠性评估方法，包括：构建天然气管道多状态移过程的马尔可夫状态模型，获得气电综合能源系统的相关参数；在给定的时间区间内，获得天然气管道的时序转移状态过程，获得其他元件的状态时序序列；通过组合全部元件状态的时序序列得到时序系统状态转移过程；在给定时间区间内对气电综合能源系统的每个系统状态进行能流计算分析，根据能流计算分析结果判断是否进行最优能流分析；根据得到的系统分析结果得到风险指标，判断收敛停止判据是否满足要求，如果满足，停止执行。将天然气管道多状态和多故障模式转移过程的四状态马尔可夫状态模型，用在系统风险评估中的双层蒙特卡洛抽样算法，提高了系统评估的准确性。

主权项：1.一种气电综合能源系统的可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：构建天然气管道多状态转移过程的马尔可夫状态模型，获得气电综合能源系统的相关参数；S02：在给定的时间区间内，获得天然气管道的时序转移状态过程，获得其他元件的状态时序序列；S03：通过组合全部元件状态的时序序列得到时序系统状态转移过程；S04：在给定时间区间内对气电综合能源系统的每个系统状态进行能流计算分析，根据能流计算分析结果判断是否进行最优能流分析；所述能流计算分析方法的能流方程由下述所有等式约束组成：气网子系统等式约束： Scgc,t-Kgc·Sgc,t·Rt·α-1＝016 其中，Sp,t是t时刻的能流向量，即Sp,t＝[S12,t,…,Smn,t,…]T；sgn是取正负号运算，Mgp是气节点-管道关联矩阵，其行数等于气体节点数，列数等于管道数，如果气体节点是参考方向上该管道的起点，则矩阵中对应元素为1，如果气体节点是该管道的终点，则矩阵中对应元素为-1，其它情况矩阵中对应元素为0；Πt是t时刻气节点气压平方向量；Zp是天然气管道阻抗系数向量；右上角·α表示对向量中的每个元素进行α次方运算；Sp,u,t是t时刻管道上游能流向量；Sp,d,t是t时刻管道下游能流向量；Kp是管存系数向量；Scgc,t是t时刻压气站的能耗向量，Sgc,t是t时刻通过压气站的能流向量；Rt是t时刻的压缩比向量；Kgc和α是常系数向量；是气节点-压气站上游关联矩阵，是气节点-压气站下游关联矩阵，是气节点-压气站关联矩阵； 是储气库t时刻工作气含量向量，是储气库t时刻垫底气含量向量，是储气库t-Δt时刻工作气含量向量，Sst,dis,t是储气库放气速率，和是储气库t时刻最大储放气速率，Kst,1、Kst,2、和Kst,3是常系数向量；Sgw,t是t时刻气井供气功率向量，SL,t是t时刻气负荷向量，SLc,t是t时刻气负荷削减量向量，Sgpg,t是t时刻燃气发电机GPG耗气功率向量，Sp2g,t是t时刻电转气站P2G供气功率向量，是气节点-气井关联矩阵，Mstg是气节点-储气库关联矩阵，MgL是气节点-气负荷关联矩阵，是气节点-管道上游关联矩阵，Mgp,d是气节点-管道下游关联矩阵，是气节点-燃气发电机关联矩阵，是气节点-电转气站关联矩阵；如果有管道通过抽样后转变为漏气故障状态，则将该管道的相应气流约束方程13-15变为下列方程1-10： Sml,d,t-Sln,u,t-SLeak,t＝09 其中，Sml,u,t,Sml,d,t分别是t时刻管道ml段上游和下游的能流率，Sln,u,t,Sln,d,t分别是t时刻管道ln段上游和下游的能流率；πm,t是t时刻首端入口气压，πn,t是t时刻末端出口气压，πl,t是t时刻漏气点气压；dml是管道ml段的参考方向系数，当πm,t大于πl,t时其值为1，否则其值为-1；dln管道ln段的参考方向系数，当πl,t大于πn,t时其值为1，否则其值为-1；Zmn是管道阻抗系数，Zml是管道ml段的阻抗系数，Zln是管道ln段的阻抗系数；Lmn是管道长度，Lml是管道首端m到漏气点l的距离；Kmn是管道管存系数，Kml是管道ml段的管存系数，Kln是管道ln段的管存系数；SLeak,t是漏气功率，A是漏孔面积，M是摩尔质量，R是气体常数，Ta是运行温度，k是热容比，VLH是天然气低热值，ρ是气体密度；电力子系统等式约束： 其中，Tt是t时刻线路上的电功率向量，θt是t时刻电节点上相角向量，XT是传输线阻抗向量，Pg,t是t时刻发电机功率向量，PL,t是t时刻电负荷向量，PLc,t是t时刻电负荷削减量向量，Pgpg,t是t时刻燃气发电机GPG发电功率向量，Pp2g,t是t时刻电转气站P2G用电功率向量，Pw,t是t时刻风机发电功率向量，Pwc,t是t时刻风机发电功率削减量向量，MeTL是电节点-电力传输线关联矩阵，Meg是电节点-发电机关联矩阵，MeL是电节点-电负荷关联矩阵，是电节点-燃气发电机关联矩阵，是电节点-电转气站关联矩阵，Mew是电节点-风电站关联矩阵；耦合装置等式约束：Pgpg,t-ηgpg·Sgpg,t＝036Sp2g,t-ηp2g·Pp2g,t＝037其中，ηgpg是效率系数向量，ηp2g是效率系数向量；S05：根据得到的系统分析结果得到风险指标，判断收敛停止判据是否满足要求，如果不满足，则转入步骤S02；否则，停止执行。

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百度查询： 常熟理工学院 气电综合能源系统的可靠性评估方法、系统及可存储介质