基于电热网络的潮流参数确定方法和装置及存储介质与流程

本申请涉及电气能源领域，具体而言，涉及一种基于电热网络的潮流参数确定方法和装置及存储介质。

背景技术：

1、随着能源互联网的迅速发展，现有的异质能源耦合互动的综合能源系统已打破了传统电、热、气能源系统之间的壁垒，并通过热电联产等耦合设备实现了异质能流的耦合交互，从而达到有效利用各子能源系统的互补特性，来提升整体运行效率的目的，进而解决可再生能源的消纳问题。

2、然而，综合能源系统中各子能源系统时间特性差异明显，与电力系统相比，由于介质传播速度和介质流速的限制，热、气系统中暂态过程缓慢，通常以分钟、小时计。目前现有的潮流计算方法多是从电-热或电-气两个能源系统切入的耦合研究动态潮流计算过程。但热网或气网的动态模型通常采用差分方法求解，而该求解过程中往往需要引入大量的中间变量，从而导致现有的基于电热网络的潮流计算复杂度较高的问题。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种基于电热网络的潮流参数确定方法和装置及存储介质，以至少解决电热网络的潮流计算复杂度较高的技术问题。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于电热网络的潮流参数确定方法，包括：利用供热网络中各个水力支路各自对应的支路流量基值及支路导纳矩阵，确定供热网络中水力支路汇流的水路节点的节点流量；基于水路节点的节点流量确定出供热网络中与水力支路对应的热力支路的支路表征参数；利用支路表征参数和与热力支路对应的支路关联矩阵，确定出热力支路汇流的热路节点的节点表征参数；利用目标时间段内热路节点的节点表征参数构成的边界条件，确定出供热网络在目标时间段内的热路潮流参数。

3、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种基于电热网络的潮流参数确定装置，包括：第一确定单元，用于利用供热网络中各个水力支路各自对应的支路流量基值及支路导纳矩阵，确定供热网络中水力支路汇流的水路节点的节点流量；第二确定单元，用于基于水路节点的节点流量确定出供热网络中与水力支路对应的热力支路的支路表征参数；第三确定单元，用于利用支路表征参数和与热力支路对应的支路关联矩阵，确定出热力支路汇流的热路节点的节点表征参数；第四确定单元，用于利用目标时间段内热路节点的节点表征参数构成的边界条件，确定出供热网络在目标时间段内的热路潮流参数。

4、可选地，在本实施例中，上述第三确定单元包括：第一转换模块，用于对边界条件进行傅里叶转换，得到不同频率分量各自对应的频域激励参数；第一获取模块，用于利用供热网络的网络结构参数和频域激励参数，获取与每个频率分量各自对应的响应向量；第一变换模块，用于对各个响应向量分别进行傅里叶反变换，得到多个时域表征分量；第一叠加模块，用于对多个时域表征分量温度进行叠加，得到热路潮流参数。

5、可选地，在本实施例中，上述装置还包括：第五确定单元，用于在目标时间段等于当前潮流计算总时长的情况下，将目标时间段内热路节点的节点表征参数作为边界条件；第一更新单元，用于在目标时间段小于当前潮流计算总时长的情况下，对目标时间段的起始时间点进行更新，得到更新后的目标时间段；将更新后的目标时间段内热路节点的节点表征参数作为边界条件。

6、可选地，在本实施例中，上述装置还包括：第六确定单元，用于在热路潮流参数满足预设精度条件的情况下，确定目标时间段所在时段序位；第一推移单元，用于在时段序位指示目标时间段并非最后一个时间段的情况下，在目标时间段之后按照预设时间窗进行推移以得到下一个目标时间段。

7、可选地，在本实施例中，上述第一确定单元包括：第二获取模块，用于获取与支路流量基值对应的支路压差和支路水压源；第一确定模块，用于确定出支路压差和支路水压源二者之间的差值；第二确定模块，用于基于差值以及支路导纳矩阵，确定出支路流量；第三确定模块，用于利用支路流量和水力支路关联矩阵，确定出水路节点的节点流量。

8、可选地，在本实施例中，上述装置还包括：第二更新单元，用于在节点流量与上一个目标时间段得到的历史节点流量之间的差值并未满足收敛条件的情况下，利用节点流量对支路导纳矩阵进行迭代更新。

9、可选地，在本实施例中，上述第二确定单元包括：第七确定单元，用于在支路表征参数为支路热阻的情况下，在热能模型中利用节点流量和水的比热容，确定出支路热阻；第八确定单元，用于在支路表征参数为支路热感的情况下，在热能模型中利用节点流量和水的比热容以及水力支路的管道横截面积，确定出支路热感；第九确定单元，用于在支路表征参数为支路温度的情况下，在热能模型中利用支路管道首端温度，以及与节点流量匹配的传热因子和管道变化温差，确定出支路管道末端温度。

10、可选地，在本实施例中，上述装置还包括：第十确定单元，用于利用支路管道末端温度和支路关联矩阵，以及各节点加权注入温度，得到节点温度。

11、根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述基于电热网络的潮流参数确定方法。

12、根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，上述存储器中存储有计算机程序，上述处理器被设置为通过所述计算机程序执行上述的基于电热网络的潮流参数确定方法。

13、在本申请实施例中，利用供热网络中各个水力支路各自对应的支路流量基值及支路导纳矩阵，确定供热网络中水力支路汇流的水路节点的节点流量。然后，基于水路节点的节点流量确定出供热网络中与水力支路对应的热力支路的支路表征参数。进而，利用支路表征参数和与热力支路对应的支路关联矩阵，确定出热力支路汇流的热路节点的节点表征参数。接着，利用目标时间段内热路节点的节点表征参数构成的边界条件，确定出供热网络在目标时间段内的热路潮流参数。换言之，在本申请实施例中，通过利用各个水力支路各自对应的支路流量基值及支路导纳矩阵、热力支路对应的支路关联矩阵等数据进行数学计算的方式，得到了供热网络在目标时间段内的热路潮流参数，而无需在计算的过程中引入大量的中间变量，从而解决了现有技术中存在的基于电热网络的潮流计算复杂度较高的技术问题，实现了简化电热网络的潮流计算的技术效果。

技术特征：

1.一种基于电热网络的潮流参数确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用目标时间段内所述热路节点的节点表征参数构成的边界条件，确定出所述供热网络在所述目标时间段内的热路潮流参数包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述对所述边界条件进行傅里叶转换，得到不同频率分量各自对应的频域激励参数之前，还包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述利用目标时间段内所述热路节点的节点表征参数构成的边界条件，确定出所述供热网络在所述目标时间段内的热路潮流参数之后，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用供热网络中各个水力支路各自对应的支路流量基值及支路导纳矩阵，确定所述供热网络中所述水力支路汇流的水路节点的节点流量包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述利用所述支路流量和水力支路关联矩阵，确定出所述水路节点的所述节点流量之后，还包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述水路节点的节点流量确定出所述供热网络中与所述水力支路对应的热力支路的支路表征参数包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述在热能模型中利用支路管道首端温度，以及与所述节点流量匹配的传热因子和管道变化温差，确定出支路管道末端温度之后，还包括：

9.一种基于电热网络的潮流参数确定装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述计算机可读的存储介质包括存储的程序，其中，所述程序被处理器运行时执行所述权利要求1至8任一项中所述的方法。

技术总结本申请公开了一种基于电热网络的潮流参数确定方法和装置及存储介质。其中，该方法包括：利用供热网络中各个水力支路各自对应的支路流量基值及支路导纳矩阵，确定供热网络中水力支路汇流的水路节点的节点流量；基于水路节点的节点流量确定出供热网络中与水力支路对应的热力支路的支路表征参数；利用支路表征参数和与热力支路对应的支路关联矩阵，确定出热力支路汇流的热路节点的节点表征参数；利用目标时间段内热路节点的节点表征参数构成的边界条件，确定出供热网络在目标时间段内的热路潮流参数。本申请解决了电热网络的潮流计算复杂度较高的技术问题。技术研发人员：马麟,刘畅,张宝群,赵宇彤,曾爽,高阳,梁安琪,王洪彪,王钊,张恒,马凯受保护的技术使用者：国网北京市电力公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25