一种用于综合能源系统运行控制的天然气气路建模方法

    公开(公告)号:CN111259547B

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202010045108.8

    申请日:2020-01-16

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于综合能源系统运行控制的天然气气路建模方法,属于综合能源系统的运行控制技术领域。本方法基于天然气管道中质量守恒与动量守恒方程,以及天然气状态方程和流量方程,建立天然气管道中流量与压力之间的偏微分方程;利用傅里叶变换将气路映射至频域并通过二端口等值得到集总参数模型;结合天然气增压机方程,建立天然气气路一般支路模型;定义节点‑支路关联矩阵和节点‑流出支路关联矩阵,建立天然气气路的拓扑约束方程;结合天然气气路一般支路模型和天然气气路的拓扑约束方程,建立天然气气路方程。本发明方法与电力网络的网络矩阵和网络方程在数学形式上具有高度的统一性,从而奠定了气、电两种异质能流统一分析的基础。

    一种用于综合能源系统调度的供热网络水路建模方法

    公开(公告)号:CN111414721A

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN202010109315.5

    申请日:2020-02-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于综合能源系统调度的供热网络水路建模方法,属于综合能源系统的运行控制技术领域。本方法将水力分析模型与电力网络模型相统一,并建立起水力动态与水力稳态之间的联系。本方法基于热力管道、流量控制阀和增压泵的特性方程,抽象出水阻、水感和水压源等水路元件模型,基于上述水路元件,建立供热网络的水力支路特性,基于类基尔霍夫电压、电流定律,建立供热网络的水力拓扑约束,结合上述水力支路特性与水力拓扑约束,最后建立稳态水力网络方程。本发明方法物理意义明确,涵盖了热力管道、流量控制阀和增压泵各类设备,全面考虑了供热网络支路特性和拓扑约束,建模方法适用性强,有助于热和电两种异质能流系统的统一调度。

    一种用于综合能源系统调度的供热网络水路建模方法

    公开(公告)号:CN111414721B

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN202010109315.5

    申请日:2020-02-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于综合能源系统调度的供热网络水路建模方法,属于综合能源系统的运行控制技术领域。本方法将水力分析模型与电力网络模型相统一,并建立起水力动态与水力稳态之间的联系。本方法基于热力管道、流量控制阀和增压泵的特性方程,抽象出水阻、水感和水压源等水路元件模型,基于上述水路元件,建立供热网络的水力支路特性,基于类基尔霍夫电压、电流定律,建立供热网络的水力拓扑约束,结合上述水力支路特性与水力拓扑约束,最后建立稳态水力网络方程。本发明方法物理意义明确,涵盖了热力管道、流量控制阀和增压泵各类设备,全面考虑了供热网络支路特性和拓扑约束,建模方法适用性强,有助于热和电两种异质能流系统的统一调度。

    一种蒸汽供热网络动态运行水力状态估计方法及系统

    公开(公告)号:CN112883662B

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202110136428.9

    申请日:2021-02-01

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种蒸汽供热网络动态运行水力状态估计方法,所述方法包括:获取参数,所述参数包括每条管道的蒸汽流量G、蒸汽流速v、蒸汽密度ρ、蒸汽压强p、管道内径D、管道倾角α,节点数N和支路数M;将所述参数输入到状态估计模型中;所述状态估计模型根据所述参数确定水力状态。本发明提出的蒸汽供热网络动态运行水力状态估计方法及系统,从而适应工程现场的蒸汽网络动态工况,对蒸汽网络的水力运行状态做出精确估计,提高水力运行数据的采集质量,确保网络处于安全运行状态。

    考虑天然气管道动态特性的天然气网动态状态估计方法

    公开(公告)号:CN111625913B

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN202010447971.6

    申请日:2020-05-25

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种考虑天然气管道动态特性的天然气网动态状态估计方法,属于综合能源系统的运行和控制技术领域。本发明的天然气网动态状态估计方法,通过建立天然气网动态状态估计的目标函数,并建立压缩机状态量约束、天然气管道状态量约束、天然气网拓扑约束,利用拉格朗日方法或内点法对天然气网状态估计模型进行求解,获得天然气网动态状态估计的结果。本发明的天然气网动态状态估计方法,考虑了天然气网拓扑约束,采用了频域内管道压力约束的形式实现管道压力约束的线性化,能够获取天然气网实时、可靠、一致、完整的动态运行状态。

    一种蒸汽供热网络动态运行水力状态估计方法及系统

    公开(公告)号:CN112883662A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110136428.9

    申请日:2021-02-01

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种蒸汽供热网络动态运行水力状态估计方法,所述方法包括:获取参数,所述参数包括每条管道的蒸汽流量G、蒸汽流速v、蒸汽密度ρ、蒸汽压强p、管道内径D、管道倾角α,节点数N和支路数M;将所述参数输入到状态估计模型中;所述状态估计模型根据所述参数确定水力状态。本发明提出的蒸汽供热网络动态运行水力状态估计方法及系统,从而适应工程现场的蒸汽网络动态工况,对蒸汽网络的水力运行状态做出精确估计,提高水力运行数据的采集质量,确保网络处于安全运行状态。

    一种计及蒸汽网络动态特性的电热耦合系统优化调度方法

    公开(公告)号:CN112084633A

    公开(公告)日:2020-12-15

    申请号:CN202010838019.9

    申请日:2020-08-19

    Abstract: 本发明涉及一种计及蒸汽网络动态特性的电热耦合系统优化调度方法,属于综合能源系统的运行控制技术领域。本方法以电热耦合系统运行成本最小化作为目标函数,建立了电力网络和蒸汽网络运行的约束条件,蒸汽网络运行的约束条件中计及了蒸汽网络动态特性。建立了紧凑格式的电热耦合系统优化调度模型,进而转成子问题优化模型和主问题优化模型,通过迭代求解获得计及蒸汽网络动态特性的电热耦合系统优化调度模型的最优解。本方法能够充分发挥不同能流特性,提升综合能源利用效率。通过将优化模型转换为子问题优化模型和主问题优化模型进行迭代求解,能够适用于电热耦合系统存在多主体的现状,充分保证电力网络主体和蒸汽网络主体的信息安全。

    一种用于综合能源系统调度的供热网络热路建模方法

    公开(公告)号:CN111310343A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010109314.0

    申请日:2020-02-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于综合能源系统调度的供热网络热路建模方法,属于综合能源系统的运行控制技术领域。本方法基于供热网络中热力管道的能量守恒方程,建立了热力管道在频域中的集总参数模型;基于上述模型,建立供热网络的热力支路特性;针对供热网络各个节点上的汇流过程与分流过程,建立供热网络的热力拓扑约束;综合供热网络的热力支路特性和热力拓扑约束,建立供热网络热路模型。本方法关于热路模型的物理意义明确,综合考虑了支路特性和拓扑约束,并且与电力网络模型在数学形式上高度统一,因此本发明方法有助于解决综合能源优化调度中面临的热和电两种异质能流问题,并能够在保证工程精度的同时减小计算量,促进了综合能源系统调度的优化。

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