申请/专利权人：西南石油大学

申请日：2022-05-30

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114998051B

主分类号：G06Q50/06

分类号：G06Q50/06;G06Q10/0639;G06F17/10;H02J3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.09.20#实质审查的生效;2022.09.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于最大流理论的电‑气耦合系统关键线路辨识方法，基于最大流理论，结合复杂网络理论，改进了传统的线路介数，克服了假设综合能源系统节点间能量或功率总是沿着节点间最短路径传播的不足，考虑了综合能源系统的所有可能传输路径，更符合综合能源系统的特征。同时从线路的结构重要性和状态重要性两方面考虑，建立了反映线路结构中心性和传输承载能力的线路综合重要度指标，使综合能源系统关键线路的辨识更精确、更可靠，为综合能源系统关键线路的辨识提供了的新的思路和方法。本发明除用于综合能源系统关键线路的辨识外，还可推广用于热力系统、交通系统、物流系统及其他大型复杂系统的关键线路辨识，具有广泛的应用价值。

主权项：1.一种基于最大流理论的电-气耦合系统关键线路辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立电-气耦合系统网络拓扑图，将设备和支路简化为图的节点和边；其中，将电源、气源作为源点s，燃气轮机、电转气作为中间连结节点，终端用电用气负荷作为汇点t，输电、输气管道作为边；S2：设电-气耦合系统网络G＝V,E，V代表系统的节点，E代表系统的边，每条边都有一个容量cvi,vj简记为cij，边的流量为fvi,vj∈E，简记为fij，则电-气耦合系统的网络最大流数学模型为： 即源点入度为0，汇点出度为0，中间节点的流入量等于流出量，每条边的流量小于其容量，在容量网络G中满足这样条件的网络流vf,称为可行流；S3：由于电网与气网的能源不同，将天然气流量转换为功率，与电网在统一的框架下进行计算：Wg＝ζHQ式中：Wg为转化的天然气功率；ζ为天然气燃烧产电的效率；H为天然气热值；Q为天然气的质量流量；S4：由于最大流问题为单源单汇，而电-气耦合系统为多源多汇网络，所以在电-气耦合系统中设置一个虚拟源点S和汇点T，分别与所有的源点和汇点相连，边的容量设置为∞；S5：从源点出发到达汇点的可行路径，这条路径上的网络流至少可以增加路径中边的最小容量，这样的路径称为增广路径，利用Fold-Fulkerson算法搜索增广路径，Fold-Fulkerson算法搜索过程如下：最初，将增广路径集中每个边的流标记为零，即fij＝0，对于从源到汇的每条增广路径，让残差r＝∞；进一步的，对于增广路径上的边Eij，r＝minr,cij-fij；进一步的，对于增广路径上的边Eij，fij＝fij+r；从网络上任何一个可行流开始，沿增广路径对流进行增广，不断迭代，直到网络中不再存在增广路径为止；S6：改进传统线路介数，提出支路传输枢纽介数的概念，定义为包含支路l的增广路径数与综合能源系统所有增广路径总数的比值： 其中：ηl为支路l的支路传输枢纽介数；Nij为综合能源系统所有增广路径的总数；Nlij为包含支路l的增广路径数；S7：以增广路径的有功功率W作为线路权值，建立支路承载能力介数指标，定义为综合能源系统中包含支路l的增广路径的加权传输容量之和与电-气耦合系统中加权最大流之和的比值： 式中：Wp为增广路径p的有功功率，fl为增广路径中流过支路l的容量，fmax为电-气耦合系统最大流，μl为支路l的支路承载能力介数指标；S8：将S6、S7中的指标进行归一化处理： 式中：ηlmax、μlmax分别为电-气耦合系统支路l的支路传输枢纽介数与支路承载能力介数的最大值，ηij、μij分别为对应指标的归一化值；S9：建立支路综合关键度指标λ：λ＝α1ηij+α2μij式中：α1、α2分别为两个支路指标的权重系数，这里取α1＝α2＝0.5；S10：计算电-气耦合系统中所有支路的综合重要度指标，将综合关键度指标高的线路列为关键线路。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南石油大学 一种基于最大流理论的电-气耦合系统关键线路辨识方法

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