多種能源形式的互補(bǔ)與耦合為多能源系統(tǒng)集成帶來巨大價(jià)值,但不同能源形式遵循不同的物理規(guī)律和數(shù)學(xué)表征形式,為綜合分析與協(xié)同優(yōu)化帶來了挑戰(zhàn)。文中基于拉普拉斯變換這一分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的有力工具,提出了多能源網(wǎng)絡(luò)的廣義電路分析理論。首先,建立了多能源網(wǎng)絡(luò)支路層能量流的統(tǒng)一數(shù)學(xué)方程,提出了以拉普拉斯變換為基礎(chǔ)的廣義電路建模方法,將多能源網(wǎng)絡(luò)在時(shí)域的復(fù)雜傳輸特性轉(zhuǎn)換為拉普拉斯域簡(jiǎn)單的代數(shù)問題,提出了各能源系統(tǒng)能量流的分布參數(shù)電路模型,進(jìn)一步提出了以"支路"為整體單位的支路層能量流集中參數(shù)傳輸模型。文中提出的多能源網(wǎng)絡(luò)廣義電路支路模型能夠科學(xué)地分析支路層能量流的穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)特性,揭示多能源網(wǎng)絡(luò)能量流的共性,為多能源系統(tǒng)全網(wǎng)絡(luò)分析奠定基礎(chǔ)。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020,44(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

8 氣網(wǎng)示例

式（10）中流量關(guān)于時(shí)間的偏導(dǎo)數(shù)對(duì)于方程精度影響較小，特別是在管道流量不劇烈變化且管道容量較大的情況下對(duì)精度影響不足1%[19-20]。由于在多能源系統(tǒng)集成中，電力與燃?xì)庀到y(tǒng)主要通過燃?xì)怆姀S和電轉(zhuǎn)氣（P2G）設(shè)備耦合，兩者通常接入高壓輸氣網(wǎng)，因此本文聚焦于大容量跨區(qū)輸氣網(wǎng)，忽略流量關(guān)于時(shí)間的偏導(dǎo)數(shù)，將方程式（10）和式（11）近似為：燃?xì)饬鞣匠膛c電力流、熱力流的不同之處在于其含有二次項(xiàng)π2和f 2，這會(huì)給多能源系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化帶來很多困難。事實(shí)上，在多能源系統(tǒng)的研究中，變化量更受關(guān)注，即氣網(wǎng)的狀態(tài)變化對(duì)其他能源系統(tǒng)的影響以及其他能源系統(tǒng)狀態(tài)變化對(duì)氣網(wǎng)的影響。因此，可以在氣網(wǎng)的基準(zhǔn)工作點(diǎn)附近泰勒展開，將原始方程線性化，研究燃?xì)饬髯兓恐g的近似關(guān)系。假設(shè)已知當(dāng)前燃?xì)夤艿涝诟鱾�(gè)位置的流量f0，管道氣壓π0，且當(dāng)前燃?xì)饬魈幱诜�(wěn)態(tài)，即π0和f0滿足式（12）和式（13）。令Δπ=π-π0，Δf=f-f0，則有

觀察式（44）和式（45）可知，在能量流滿足特殊條件ZL=Zc，α1β2=α2β1時(shí)，支路末端能量流是始端能量流的簡(jiǎn)單函數(shù)，其中是常數(shù)損耗項(xiàng)，在時(shí)域中的表達(dá)式為，對(duì)應(yīng)時(shí)域中的時(shí)延項(xiàng)。這類似于電力系統(tǒng)傳輸線中的“阻抗匹配”現(xiàn)象，傳輸時(shí)延類似于電力系統(tǒng)中的移相器作用。此時(shí)熱力支路可類比為有損時(shí)延電路，如圖7所示。5 熱網(wǎng)中支路的廣義電路模型及應(yīng)用

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于(火積)理論的熱系統(tǒng)分析和優(yōu)化的能量流法[J]. 陳群,郝俊紅,付榮桓,王怡飛,趙思玉,趙甜.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]電—熱綜合能源系統(tǒng)中能量的整體輸運(yùn)模型[J]. 陳群,郝俊紅,陳磊,戴遠(yuǎn)航,徐飛,閔勇.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(13)
[3]能源互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究綜述（一）:物理層面[J]. 丁一,江藝寶,宋永華,郭創(chuàng)新,金文德,張利軍.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(14)
[4]能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的典型區(qū)域綜合能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析研究綜述[J]. 王偉亮,王丹,賈宏杰,陳沼宇,郭炳慶,周海明,范孟華.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]區(qū)域綜合能源系統(tǒng)若干問題研究[J]. 賈宏杰,王丹,徐憲東,余曉丹.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(07)
[6]能量網(wǎng)絡(luò)的傳遞規(guī)律與網(wǎng)絡(luò)方程[J]. 陳皓勇,文俊中,王增煜,楊鑫.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(10)
[7]能量公設(shè)與熱力學(xué)系統(tǒng)獨(dú)立狀態(tài)參量的選取[J]. 郭平生,韓光澤,華賁.  大學(xué)物理. 2004(08)

碩士論文
[1]基于能量網(wǎng)絡(luò)理論的分布式供能系統(tǒng)分析[D]. 文俊中.華南理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3454995