(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211022187.6 (22)申请日 2022.08.25 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115130391 A (43)申请公布日 2022.09.30 (73)专利权人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区回龙观镇北农 路2号 (72)发明人 于松源　房方　元志伟　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 赵兴华 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 7/02(2006.01) G06Q 10/04(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/28(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 113/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) 审查员 张镭 (54)发明名称 一种计及热惯性的电热综合能源系统故障 恢复方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种计及热惯性的电热综合能 源系统故障恢复方法及系统， 属于综合能源领 域， 电热综合能源系统故障恢复方法包括： 根据 热电联产机组的启停状态确定第一阶段约束条 件， 基于第一阶段约束条件， 以热电联产机组的 启停成本最小为目标建立第一阶段模 型； 根据极 端天气信息确定线路损坏概率并建立电力线路 故障的模糊集； 确定供热管道的出口温度及供热 量； 根据各机组的出力上下界确定第二阶段约束 条件； 基于第二阶段约束条件及电力线路故障的 模糊集， 以运行成本以及失负荷惩罚最小为目标 建立第二阶段模 型； 采用列与约束生成算法对两 阶段模型求解， 确定各机组的启停状态、 出力及 电力线路的加固方案。 提高了综合能源系统的故 障恢复效率。 权利要求书6页 说明书15页 附图4页 CN 115130391 B 2022.12.06 CN 115130391 B 1.一种计及热惯性的电热综合 能源系统故障恢复方法， 所述电热综合 能源系统包括电 力线路、 供热管道、 热电联产机组、 电热泵、 碳捕集装置及储能装置， 其特征在于， 所述计及 热惯性的电热综合能源系统故障恢复方法包括： 根据热电联产机组在相邻两时刻的启停状态及最小启停时间， 确定第一阶段约束条 件； 所述第一阶段约束条件为： ； ； ； 其中，t为时刻， 代表热电联产机组， 为热电联产机组 在t时刻的运行状态， 即热 电联产机组 在t时刻处于开启或关闭状态， 为热电联产机组 在t‑1时刻的运行状 态， 为热电联产机组 在t时刻是否启动， 为热电联产机组 在t时刻是否关闭， 为t时刻前的任一时刻， 为热电联产机组 在 时刻是否关闭， 为最小启动时间， 为最小停止时间， 、 、 均为二进制变量； 基于所述第一阶段约束条件， 以热电联产机组的启停成本最小为目标， 建立第一阶段 模型； 所述第一阶段模型的目标函数为： ； 其中，x为第一阶段决策变量， ，T为调度周期， 为热电联产 机组集合， 为热电联产机组 的启动成本系数， 为热电联产机组 的关闭成本系 数， 为热电联产机组 的空载成本系数； 获取极端天气信息， 并根据所述极端天气信息， 确定电热综合能源系统的线路损坏概 率； 根据所述线路损坏概 率， 建立电力线路故障的模糊集； 针对任一供热管道， 根据 所述供热管道的长度、 所述供热管道的进口温度、 所述供热管 道内的热媒质量 流量及周围环境温度， 确定所述供 热管道的出口温度； 根据所述供热管道的出口温度、 室内温度、 建筑物内面积、 窗户面积及室外温度， 确定 所述供热管道的供 热量； 根据热电联产机组的电出力上下界、 热电联产机组的热出力上界、 电热泵的最大消耗 电能、 储能装置的最大容量、 储能装置的最小容量、 储能装置的充放能上下界、 电热综合能 源系统与电网交互的最大功率、 各电力线路的传输功率上下界、 各供热管道的出 口温度及 供热量、 切电负荷最大值、 切热负荷最大值， 确定第二阶段约束条件， 具体包括： 根据热电联产机组的电出力上 下界及热 出力上界， 确定热电联产机组运行约束； 根据电热泵的最大消耗电能， 确定电热泵运行约束； 根据储能装置的最大容 量、 最小容 量及充放能上 下界， 确定储能装置运行约束；权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115130391 B 2根据电热综合能源系统与电网交 互的最大功率， 确定电网交 互约束； 根据各电力线路的传输功率上 下界、 各供热管道的出口温度及供 热量， 确定潮流约束； 根据切电负荷最大值及切热负荷最大值， 确定切负荷约束； 所述第二阶段约束条件包括： 热电联产机组运行约束、 电热泵运行约束、 储能装置运行 约束、 电网交 互约束、 潮流约束及切负荷约束； 基于所述第 二阶段约束条件及所述电力线路故障的模糊集， 以热电联产机组、 电热泵、 碳捕集装置和储能装置的运行成本以及失负荷惩罚最小为目标， 建立第二阶段模型； 第二阶段模型的目标函数为： ； 其中，F为电力线路故障的模糊集， sup表示取最小上界， 为第二阶段的运行成本期望值， EP 表示期望， y为第二阶段决策变量， 为电热泵集合， 为碳捕集装置集合， 为储 能装置集合， 包 括蓄电池、 储热槽及碳储存装置， 为电力线路集合， 为供热管道集 合， 为热电联产机组 在t时刻的运行成本， 为热电联产机组 在t时刻排放氮 氧化合物的成本， 为电热泵 b在t时刻的运行成本， 为碳捕集装置 k在t时刻的运行 成本， 为储能装置 s在t时刻的储能成本， 包括储电、 储热、 储碳成本，   为电力线路 i 在t时刻的切电负荷 成本， 为供热线路 j在t时刻的切热负荷 成本， 为t时刻的弃风 成本， 为t时刻的弃光成本， 为t时刻与电网交互的成本， 为t时刻参与 碳排放 市场的成本， 为t时刻的售热收益； 采用列与约束生成算法对所述第 一阶段模型及所述第 二阶段模型求解， 确定热电联产 机组的启停状态、 电热泵的启停状态、 碳捕集装置的启停状态、 储能装置的启停状态、 热电 联产机组的出力、 电热泵的出力、 碳捕集装置的出力、 储能装置的出力及电力线路的加固方 案。 2.根据权利要求1所述的计及热惯性的电热综合能源系统故障恢 复方法， 其特征在于， 所述极端天气信息为飓风 风速； 所述获取极端天气信息， 并根据所述极端天气信息， 确定电热综合能源系统的线路损 坏概率， 具体包括： 获取飓风天气下的初始水平风速及环境参数； 所述环境参数包括空气密度及大气压权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115130391 B 3