基于能路的综合能源系统安全域稳态建模与求解

安全域是综合能源系统(IES)安全分析的重要手段,但异质能源遵循不同的物理传输过程与数学表征方式,给综合能源系统安全域(IES-SR)的统一建模与求解带来了困难。为此,考虑异质能源传输特征的差异性与网络特征的相似性,提出了多能源耦合系统的基于能路的安全域模型,在稳态建模层面上实现了电-气IES-SR的数学形式统一。首先,给出了电-气IES-SR的基础概念;其次,介绍了异质能源统一建模方法的能路模型,其异质能源网络方程在数学形式上具有一致性;进而,在能路基础上建立了IES-SR模型,实现了电力系统安全域、天然气系统安全域和IES-SR模型的数学形式统一;再次,提出了高维IES-SR安全边界拟合求解方法;最后,采用8节点测试算例和23节点实际算例进行了验证。与现有研究对比表明,文中首次得到了高维安全域的完整解析式,采用线性化方法同时提高了求解效率。所提模型易于扩展至其他类型的能源系统,并为后续考虑动态特性的IES-SR建模奠定了基础。