基于数据驱动的电−热−气综合能源系统概率多能流计算分析

针对可再生能源与系统负荷波动对综合能源系统多能流分布的不确定性量化问题,提出一种基于数据驱动的综合能源系统概率多能流计算方法。首先,提出了考虑压缩机不同工作模式的综合能源系统多能流计算统一模型,并探讨了压缩机不同工作模式对能流分布的影响;其次,提出基于支持向量回归的概率能流计算方法,先通过多次重复的确定性多能流计算,构建数据样本集,再用支持向量回归挖掘出综合能源系统中已知负荷、网络节点信息与未知节点参数的非线性映射关系;最后,通过算例分析对提出的多能流计算统一模型在不同压缩机工作模式下的有效性进行了验证;通过与传统概率多能流计算方法对比研究,证明提出的数据驱动概率能流计算方法具有更高的计算精度与效率。

计及相关性的电-气互联区域综合能源系统概率多能流计算

可再生能源的规模化接入增加了电-气互联区域综合能源系统中的不确定性,同时随着电力系统和天然气系统耦合程度的加深,耦合环节负荷的波动对整个电-气互联区域综合能源系统能流产生的影响日趋显著。首先,建立基于能源集线器模型的电-气互联区域综合能源系统稳态多能流计算模型;在此基础上,考虑可再生能源出力、电力系统负荷、天然气系统负荷和耦合环节负荷的波动性,并计及电力系统负荷和天然气系统负荷间的相关性,提出电-气互联区域综合能源系统中输出状态变量半不变量的计算方法;最后使用Cornish-Fisher级数展开法来拟合输出状态变量,得到输出状态变量的概率分布。在修改后的IEEE 33节点配电网络与天然气11节点网络耦合而成的电-气互联区域综合能源系统上进行算例分析,验证了所提方法的有效性、快速性和实用性,同时分析了耦合环节负荷不同波动水平和电力系统负荷与天然气系统负荷间相关性水平对概率多能流计算结果的影响。

区域综合能源系统冷-热-电-气概率多能流计算

区域综合能源系统(regional integrated energy systems,RIES)集成了冷、热、电、气等多种能源形式,是现代能源供给体系的发展方向,有利于实现区域内能源的综合利用与管理,而多能流的计算是RIES分析的基础。考虑RIES的不确定因素,提出一种概率多能流计算方法。首先建立多能流计算模型,包含供冷系统、供热系统、电力系统及天然气系统的方程,使用牛顿拉夫逊法进行统一求解;其次,讨论了冷、热、电系统平衡节点的设置与对应的计算条件,包括多种能源网络平衡节点为相同物理节点的情况;在此基础上,结合冷、热、电、气负荷及间歇性能源的概率模型,基于拉丁超立方采样计算RIES的概率多能流,并计及随机变量之间的相关性;最后以一个小型RIES为算例进行了分析,验证了所提方法的有效性。