本技术公开了大规模异质非恒定多能源系统协同恢复的同质化降维解耦方法,包括:基于电网动态重构模型、气网可压缩动态能流模型和水网非恒定水动力能流模型构建多重耦合非恒定偏微分约束下的电‑气‑水多能源灾后负荷恢复时序决策双层优化模型;分别将电网动态重构模型、气网可压缩动态能流模型和水网非恒定水动力能流模型进行时空网格离散化为耦合代数方程组;基于电网、气网和水网的耦合代数方程组构建模态空间下电‑气‑水多能源灾后负荷恢复时序决策优化降维模型;将电‑气‑水多能源灾后负荷恢复时序决策优化降维模型解耦为三个相互独立且时间尺度不同的调度子模型求解得到原电‑气‑水多能源灾后负荷恢复时序决策优化降维模型的最优解。
背景技术
多能源系统应急联动技术在工程应用中的主要技术难点在于各系统各部门防灾应急的措施各自独立决策,并且不同能源系统的应急响应时间尺度和动态特性差异显著,难以实现有效协同。多能源应急协同恢复决策问题涉及到高维时空偏微分约束优化求解,尤其是存在开放式、非恒定多能流网络的动态特性,导致其技术瓶颈在于多能源协同决策的联立求解过程异常困难。此外,在针对多能源网络的动态特性分析时,其能流特征需通过双曲型动力学偏微分方程来表示,而非线性动力学偏微分方程难以直接应用于优化计算中。为解决此问题,现有研究通常采用有限差分法实现时间和空间两个维度上近似离散处理动力学偏微分方程,但高精度差分离散由于需要选择合适的差分格式和较小的差分步长,导致非恒定偏微分数值解法的时空网格节点状态变量规模随着精度要求提高呈爆炸式增长,增加了多能联动决策求解难度并降低求解速度,导致决策优化模型求解异常困难。
目前大部分针对多能源系统降维建模的研究通常采用二端口网络建模,其高度忽略了原始能流模型偏微分特性项,从而导致降维模型截断误差较大。大规模异质非恒定多能源网络同质化降维仍处于技术空白,难以在保证较高模型精度的同时缩短求解时间,不同能源网络调度时间尺度差异显著导致决策难以同步进行,造成多能源负荷恢复时间长。
实现思路