基于功率守恒原理的電熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流計算方法
發(fā)布時間:2022-02-10 06:00
潮流計算是對電熱聯(lián)合系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析的基礎(chǔ),熱電聯(lián)供機(jī)組等耦合元件引起的多能流耦合使得聯(lián)合潮流計算復(fù)雜化,F(xiàn)有聯(lián)合潮流計算方法中,整體法存在計算效率不高和病態(tài)雅可比矩陣的問題,而對分解法的相關(guān)研究缺乏收斂性質(zhì)的分析和應(yīng)對迭代發(fā)散的解決方案。為改進(jìn)上述問題,針對耦合元件存在于熱電平衡節(jié)點的聯(lián)合系統(tǒng),基于功率守恒原理推導(dǎo)了使用分解法時熱網(wǎng)和電網(wǎng)平衡節(jié)點功率的迭代式,據(jù)此分析了分解法的收斂性質(zhì),并指出了迭代式的不動點即為平衡節(jié)點功率的解析解,進(jìn)而提出了一種求解聯(lián)合潮流的新方法。最后,通過設(shè)計電熱聯(lián)合系統(tǒng)算例證明了所提方法不但具有快速性與準(zhǔn)確性,能夠解決分解法存在的發(fā)散問題,而且可以用于熱電耦合元件參數(shù)可行域估計。
【文章來源】:電力自動化設(shè)備. 2020,40(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
電熱聯(lián)合系統(tǒng)模型
ack小于設(shè)定值ε時,電熱聯(lián)合潮流整體收斂,否則重復(fù)步驟①—④進(jìn)行迭代。圖1電熱聯(lián)合系統(tǒng)模型Fig.1Modelofintegratedelectricityandheatsystem表2電熱聯(lián)合系統(tǒng)類型Table2Typesofintegratedelectricityandheatsystem系統(tǒng)類型1234耦合元件位置熱網(wǎng)平衡節(jié)點√√電網(wǎng)平衡節(jié)點√√耦合程度低中中高潮流求解思路獨立求解熱網(wǎng)、電網(wǎng)潮流順序求解:先求解熱網(wǎng)潮流,再求解電網(wǎng)潮流順序求解:先求解電網(wǎng)潮流,再求解熱網(wǎng)潮流需交替迭代求解電網(wǎng)、熱網(wǎng)潮流圖2分解法迭代過程Fig.2Iterativeprocessofdecomposedmethod表1電熱聯(lián)合系統(tǒng)節(jié)點類型和變量Table1Nodetypesandvariablesofintegratedelectricityandheatsystem系統(tǒng)電網(wǎng)熱網(wǎng)節(jié)點類型平衡節(jié)點PV節(jié)點PQ節(jié)點平衡節(jié)點ΦTs節(jié)點ΦTr節(jié)點已知量V、θP、VP、QTsΦ、TsΦ、Tr未知量P、QQ、θV、θΦ、Tr、mTr、mTs、m
越小收斂越快;若||γ>1,則式(13)發(fā)散,分解法的計算過程會出現(xiàn)每迭代一次,ΦH_slack反而更偏離正確解的現(xiàn)象。對上述判據(jù)可用圖4進(jìn)行直觀解釋,不動點為函數(shù)y=f(x)與y=x的交點。由圖4可見,當(dāng)||γ>1時,雖然式(13)存在不動點,但卻無法通過迭代方法求得不動點,這就是利用分解法求解可能發(fā)散的原因。2.3基于功率守恒原理的聯(lián)合潮流計算由于ΦH_slack為式(13)的不動點,則可以不經(jīng)圖2的迭代而直接聯(lián)立方程求得ΦH_slack的解析解:圖3分解法與迭代式(13)的收斂過程Fig.3ConvergenceprocessofdecomposedmethodanditerativeFormula(13)圖4分解法迭代收斂與發(fā)散的示意圖Fig.4Schematicdiagramofiterativeconvergenceanddivergencefordecomposedmethod
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向電-熱綜合能源系統(tǒng)的雙線性抗差狀態(tài)估計方法[J]. 陳艷波,姚遠(yuǎn),楊曉楠,郎燕生. 電力自動化設(shè)備. 2019(08)
[2]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的電-熱互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)線性化潮流計算[J]. 衛(wèi)志農(nóng),仲磊磊,薛溟楓,毛曉波,潘湧濤. 電力自動化設(shè)備. 2019(08)
[3]電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)安全分析與優(yōu)化控制研究綜述[J]. 陳勝,衛(wèi)志農(nóng),孫國強(qiáng),王丹,臧海祥. 電力自動化設(shè)備. 2019(08)
[4]考慮多種耦合單元的電氣熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流分布式計算方法[J]. 張剛,張峰,張利,梁軍,韓學(xué)山. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2018(22)
[5]復(fù)雜電力(能源)系統(tǒng)的分布式感知與協(xié)同估計/檢測研究綜述[J]. 陳皓勇,王曉娟,蔡永智,梁子鵬. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(18)
[6]基于CCHP耦合的電力、天然氣區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃[J]. 權(quán)超,董曉峰,姜彤. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(08)
[7]面向園區(qū)微電網(wǎng)的綜合能源系統(tǒng)評價方法[J]. 張世翔,呂帥康. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(08)
[8]計及回水管網(wǎng)熱損失的電熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流模型及算法[J]. 劉述欣,戴賽,胡林獻(xiàn),丁強(qiáng),王其祥. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[9]綜合能源系統(tǒng)分層分布式協(xié)調(diào)控制方法[J]. 趙曰浩,彭克,徐丙垠,趙學(xué)深,張聰. 電力自動化設(shè)備. 2017(06)
[10]基于多能互補(bǔ)的綜合能源系統(tǒng)多場景規(guī)劃案例分析[J]. 程林,張靖,黃仁樂,王存平,田浩. 電力自動化設(shè)備. 2017(06)
本文編號:3618374
【文章來源】:電力自動化設(shè)備. 2020,40(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
電熱聯(lián)合系統(tǒng)模型
ack小于設(shè)定值ε時,電熱聯(lián)合潮流整體收斂,否則重復(fù)步驟①—④進(jìn)行迭代。圖1電熱聯(lián)合系統(tǒng)模型Fig.1Modelofintegratedelectricityandheatsystem表2電熱聯(lián)合系統(tǒng)類型Table2Typesofintegratedelectricityandheatsystem系統(tǒng)類型1234耦合元件位置熱網(wǎng)平衡節(jié)點√√電網(wǎng)平衡節(jié)點√√耦合程度低中中高潮流求解思路獨立求解熱網(wǎng)、電網(wǎng)潮流順序求解:先求解熱網(wǎng)潮流,再求解電網(wǎng)潮流順序求解:先求解電網(wǎng)潮流,再求解熱網(wǎng)潮流需交替迭代求解電網(wǎng)、熱網(wǎng)潮流圖2分解法迭代過程Fig.2Iterativeprocessofdecomposedmethod表1電熱聯(lián)合系統(tǒng)節(jié)點類型和變量Table1Nodetypesandvariablesofintegratedelectricityandheatsystem系統(tǒng)電網(wǎng)熱網(wǎng)節(jié)點類型平衡節(jié)點PV節(jié)點PQ節(jié)點平衡節(jié)點ΦTs節(jié)點ΦTr節(jié)點已知量V、θP、VP、QTsΦ、TsΦ、Tr未知量P、QQ、θV、θΦ、Tr、mTr、mTs、m
越小收斂越快;若||γ>1,則式(13)發(fā)散,分解法的計算過程會出現(xiàn)每迭代一次,ΦH_slack反而更偏離正確解的現(xiàn)象。對上述判據(jù)可用圖4進(jìn)行直觀解釋,不動點為函數(shù)y=f(x)與y=x的交點。由圖4可見,當(dāng)||γ>1時,雖然式(13)存在不動點,但卻無法通過迭代方法求得不動點,這就是利用分解法求解可能發(fā)散的原因。2.3基于功率守恒原理的聯(lián)合潮流計算由于ΦH_slack為式(13)的不動點,則可以不經(jīng)圖2的迭代而直接聯(lián)立方程求得ΦH_slack的解析解:圖3分解法與迭代式(13)的收斂過程Fig.3ConvergenceprocessofdecomposedmethodanditerativeFormula(13)圖4分解法迭代收斂與發(fā)散的示意圖Fig.4Schematicdiagramofiterativeconvergenceanddivergencefordecomposedmethod
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向電-熱綜合能源系統(tǒng)的雙線性抗差狀態(tài)估計方法[J]. 陳艷波,姚遠(yuǎn),楊曉楠,郎燕生. 電力自動化設(shè)備. 2019(08)
[2]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的電-熱互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)線性化潮流計算[J]. 衛(wèi)志農(nóng),仲磊磊,薛溟楓,毛曉波,潘湧濤. 電力自動化設(shè)備. 2019(08)
[3]電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)安全分析與優(yōu)化控制研究綜述[J]. 陳勝,衛(wèi)志農(nóng),孫國強(qiáng),王丹,臧海祥. 電力自動化設(shè)備. 2019(08)
[4]考慮多種耦合單元的電氣熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流分布式計算方法[J]. 張剛,張峰,張利,梁軍,韓學(xué)山. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2018(22)
[5]復(fù)雜電力(能源)系統(tǒng)的分布式感知與協(xié)同估計/檢測研究綜述[J]. 陳皓勇,王曉娟,蔡永智,梁子鵬. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(18)
[6]基于CCHP耦合的電力、天然氣區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃[J]. 權(quán)超,董曉峰,姜彤. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(08)
[7]面向園區(qū)微電網(wǎng)的綜合能源系統(tǒng)評價方法[J]. 張世翔,呂帥康. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(08)
[8]計及回水管網(wǎng)熱損失的電熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流模型及算法[J]. 劉述欣,戴賽,胡林獻(xiàn),丁強(qiáng),王其祥. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[9]綜合能源系統(tǒng)分層分布式協(xié)調(diào)控制方法[J]. 趙曰浩,彭克,徐丙垠,趙學(xué)深,張聰. 電力自動化設(shè)備. 2017(06)
[10]基于多能互補(bǔ)的綜合能源系統(tǒng)多場景規(guī)劃案例分析[J]. 程林,張靖,黃仁樂,王存平,田浩. 電力自動化設(shè)備. 2017(06)
本文編號:3618374
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