信息通訊技術(shù)與多能源耦合技術(shù)的不斷發(fā)展使得傳統(tǒng)能源系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械湫托畔⑽锢硖卣鞯默F(xiàn)代綜合能源系統(tǒng),信息物理背景下的綜合能源系統(tǒng)韌性分析變得更加復(fù)雜。該文對(duì)信息系統(tǒng)與能源系統(tǒng)在控制、供能及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接等方面的相互關(guān)系進(jìn)行描述。同時(shí),采用天然氣網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)潮流模型,并考慮配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)在物理層與信息層的耦合關(guān)系,構(gòu)建基于有向多物網(wǎng)絡(luò)流模型的信息物理耦合電-氣綜合能源系統(tǒng)韌性優(yōu)化分析模型。在此基礎(chǔ)上,建立韌性–經(jīng)濟(jì)性兩步優(yōu)化框架,首先以失負(fù)荷量最小為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),然后在韌性優(yōu)化確定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行優(yōu)化,并采用改進(jìn)交替方向乘子法進(jìn)行分布式求解,最終通過算例仿真驗(yàn)證模型與方法的有效性與正確性。 

【文章來源】：中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020,40(21)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

有向多物網(wǎng)絡(luò)流模型Fig.2DirectedmulticommodityflowmodelN4N5N3fk(N5f,K)

性，本文假設(shè)的出現(xiàn)故障場(chǎng)景均為永久故障[12]，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化的周期為24h。4.1算例1在算例1中，本文對(duì)信息耦合的電–氣綜合能源系統(tǒng)韌性優(yōu)化方法與不考慮信息耦合的韌性優(yōu)化模型進(jìn)行了對(duì)比。采用前文所提的韌性-經(jīng)濟(jì)性兩步優(yōu)化策略進(jìn)行優(yōu)化。1）在場(chǎng)景1中，系統(tǒng)發(fā)生N5故障，其中線路5，8，13，23，29停止運(yùn)行，采用2種不同的方法進(jìn)行了韌性優(yōu)化。在此場(chǎng)景中，考慮信息耦合與不考慮信息耦合的兩種恢復(fù)策略所得到的重構(gòu)方案一致，其重構(gòu)方案如圖5所示，此時(shí)通過重構(gòu)能夠使得所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)保持與主網(wǎng)的有效連接，即信息節(jié)點(diǎn)同樣能夠保證與信息中心的連通性，負(fù)荷恢復(fù)量100%，經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行成本為21092.5元。2）在場(chǎng)景2中，線路5，14，21，28停止運(yùn)行，此時(shí)信息約束下的重構(gòu)結(jié)果如圖6、7所示。123456789101112131415161718192021222324252627282930313233G1G2G3G4G5G6G7WT1WT2PV2PV1電力線路天然氣網(wǎng)絡(luò)線路燃?xì)廨啓C(jī)M1M2M5M3M4M6M7M8M9M10M11M12電轉(zhuǎn)氣P2GGT1GT2S33S34S35S36S37風(fēng)機(jī)光伏儲(chǔ)能電池天然氣負(fù)荷S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S15S14S16S17S18S19S20S21S22S23S24S25S26S27S28S29S30S31S32圖4算例示意圖Fig.4Diagramofcasestudy圖5場(chǎng)景1重構(gòu)方案Fig.5Reconfigurationschemeofscenario1在該場(chǎng)景下，2種模型選取了不同的方案進(jìn)行重構(gòu)，在韌性優(yōu)化中兩種模型優(yōu)化所得負(fù)荷恢復(fù)量均為100%。但是在考慮信息耦合的韌性優(yōu)化方法中，受到信息節(jié)點(diǎn)連通性的約束，其重構(gòu)方案更傾向于保證信息節(jié)點(diǎn)的

1）在場(chǎng)景1中，系統(tǒng)發(fā)生N5故障，其中線路5，8，13，23，29停止運(yùn)行，采用2種不同的方法進(jìn)行了韌性優(yōu)化。在此場(chǎng)景中，考慮信息耦合與不考慮信息耦合的兩種恢復(fù)策略所得到的重構(gòu)方案一致，其重構(gòu)方案如圖5所示，此時(shí)通過重構(gòu)能夠使得所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)保持與主網(wǎng)的有效連接，即信息節(jié)點(diǎn)同樣能夠保證與信息中心的連通性，負(fù)荷恢復(fù)量100%，經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行成本為21092.5元。2）在場(chǎng)景2中，線路5，14，21，28停止運(yùn)行，此時(shí)信息約束下的重構(gòu)結(jié)果如圖6、7所示。123456789101112131415161718192021222324252627282930313233G1G2G3G4G5G6G7WT1WT2PV2PV1電力線路天然氣網(wǎng)絡(luò)線路燃?xì)廨啓C(jī)M1M2M5M3M4M6M7M8M9M10M11M12電轉(zhuǎn)氣P2GGT1GT2S33S34S35S36S37風(fēng)機(jī)光伏儲(chǔ)能電池天然氣負(fù)荷S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S15S14S16S17S18S19S20S21S22S23S24S25S26S27S28S29S30S31S32圖4算例示意圖Fig.4Diagramofcasestudy圖5場(chǎng)景1重構(gòu)方案Fig.5Reconfigurationschemeofscenario1在該場(chǎng)景下，2種模型選取了不同的方案進(jìn)行重構(gòu)，在韌性優(yōu)化中兩種模型優(yōu)化所得負(fù)荷恢復(fù)量均為100%。但是在考慮信息耦合的韌性優(yōu)化方法中，受到信息節(jié)點(diǎn)連通性的約束，其重構(gòu)方案更傾向于保證信息節(jié)點(diǎn)的有效連通，從而保證了更多的圖6場(chǎng)景2信息耦合的重構(gòu)方案Fig.6Reconfigurationschemeofscenario1withcybercoupling信息節(jié)點(diǎn)的有效性，其實(shí)際恢復(fù)量與模型計(jì)算恢復(fù)量一致。而不考慮信息耦合的恢復(fù)方案，在沒有信息約束的情況下，更傾向于使用分布式能源、儲(chǔ)能以?

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3560213