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申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;国网江苏省电力有限公司;江苏省电力试验研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种综合能源系统潮流计算方法，包括：获取综合能源系统中区域电力系统、区域热力系统、区域天然气系统以及能源枢纽的具体参数，并分别建立其数学模型；根据所建立的数学模型，基于牛顿‑拉夫逊法分别建立区域电力系统、区域热力系统、区域天然气系统的潮流独立求解模型；其中，对于包含压缩机的区域天然气系统，计及由天然气驱动的压缩机的运行模式分别建立迭代雅可比矩阵；考虑区域电力系统的并网情况，设置各能源枢纽的运行方式，对各潮流独立求解模型进行求解，获取潮流计算结果。本发明考虑了其余天然气系统中压缩机的运行模式影响及区域电力系统的并网情况，能够提高计算方法的通用性。

主权项：1.一种综合能源系统潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取综合能源系统中区域电力系统、区域热力系统、区域天然气系统以及能源枢纽的具体参数，并分别建立其数学模型；根据所建立的数学模型，基于牛顿-拉夫逊法分别建立区域电力系统、区域热力系统、区域天然气系统的潮流独立求解模型；其中，对于包含压缩机的区域天然气系统中不含压缩机管道的区域天然气系统，基于牛顿-拉夫逊法建立区域天然气系统的潮流独立求解模型，计及由天然气驱动的压缩机的运行模式分别建立迭代雅可比矩阵；考虑区域电力系统的并网情况，设置各能源枢纽的运行方式，对各潮流独立求解模型进行求解，获取潮流计算结果；其中，区域天然气系统的迭代雅可比矩阵Jg表示为： 式中，Jg表示一个阶数为Nn的方阵，Jg中的每一行对应于每个节点处的流量平衡方程系数，Δw为节点注气量误差向量，Π为节点压力的平方向量，Γ是一个对角矩阵，其对角元素值为Γk；Πi、Πj分别表示节点i、j压力的平方；fp,k表示起始于节点i、终止于节点j的管道k的天然气流速；Ag是节点与管道支路之间的关联矩阵；所述压缩机的运行模式包括：运行模式I：压缩机的压缩比已知；运行模式II：压缩机入口压力与出口压力的压力差已知；运行模式III：通过压缩机的气体流速已知；运行模式IV：压缩机入口压力已知；运行模式V：压缩机出口压力已知； 和分别表示压缩机入口压力和压缩机出口压力；出口节点o是压力已知节点，入口节点i是流量已知节点，此时节点o和i处的流量平衡方程表示为： 式中，wi为节点i的注气量；fp,mi表示起始于节点m、终止于节点i的管道的气体流速；τio表示入口节点为i、出口节点为o的压缩机消耗的气体流量；fc,io表示通过入口节点为i、出口节点为o的压缩机的气体流速；wo为节点o的注气量；fp,on表示起始于节点o、终止于节点n的管道的气体流速；在消除上式中的fc,io后，节点i处的流量平衡方程重写为： 式中，Kp,mi为表征起始于节点m、终止于节点i的管道物理特性的常数；Smi为起始于节点m、终止于节点i的管道流量方向参数；Kp,on为表征起始于节点o、终止于节点n的管道物理特性的常数；Son为起始于节点o、终止于节点n的管道流量方向参数；Πm、Πo、Πn为节点m、o、n压力的平方；αc、βc是能量转换效率系数；Bc,io和Zc,io是取决于压缩机物理特性的常数；定义ωi、θi分别为： 由于Δwi＝wsp,i-wi，因此，Jg第i行中的第m、i、n列元素依照下式进行调整： 式中，wsp,i为节点i的给定注气量；Δwi为节点i的注气量的误差量；入口节点i是压力已知节点，出口节点o是流量已知节点，此时节点o和i处的流量平衡方程表示为： 在消除上式中的fc,io后，节点o处的流量平衡方程重写为： 定义εo、θo分别为： 由于Δwo＝wsp,o-wo，因此，Jg第o行中的第m、o、n列元素依照下式进行调整： 式中，wsp,o为节点o的给定注气量，Δwo为节点o的注气量的误差量；在运行模式V或运行模式IV下的压缩机直接满足上述两类假设，而对于其他模式，依照下式使其符合上述两类假设： 式中：sign·表示符号函数；t为迭代次数序号；为压缩机的压缩比；为压缩机入口压力与出口压力的压力差；为通过压缩机的气体流速；为压缩机入口压力；为压缩机出口压力。

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