一种基于半隐式仿真的电气综合能源系统故障分析方法

    公开(公告)号:CN119416488A

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202411489616.X

    申请日:2024-10-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于半隐式仿真的电气综合能源系统故障分析方法,属于综合能源系统仿真分析领域。具体地,本发明为实现天然气系统爆管、泄露故障传播速度的量化,同时分析故障在电气双向耦合系统中的传播机理,首先基于特征线法,建立了描述爆管、泄露故障的天然气系统微分代数方程模型;接着,考虑到电气双向耦合系统的高维、非线性、刚性特征,提出了一种基于刚性精确Rosenbrock格式的半隐式动态仿真方法;最后,使用了一种基于连续龙格‑库塔算法的关键事件定位策略来精确定位关键仿真事件。本发明能确保仿真的高效、鲁棒。结合关键事件定位策略,本发明能够高效精确地实现电气综合能源系统故障分析。

    一种基于微分变换的供热管道动态仿真方法

    公开(公告)号:CN114218728B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202111539680.0

    申请日:2021-12-15

    Abstract: 本发明涉及综合能源系统计算分析领域,具体的是一种基于微分变换的供热管道动态仿真方法,包括以下步骤:S1、利用一种具有全变差不增性质的半离散差分格式对管道偏微分方程进行差分,从而将其转化为常微分方程组;S2、使用微分变换将常微分方程组转化为线性递推关系式;S3、根据方程的初值条件和边值条件递推求解常微分方程组状态量的微分变换系数,得到各状态量的近似解析表达式,进而得到各状态量随时间的变化轨迹。该方法能有效消除供热管道仿真过程中的色散与耗散误差,同时由于微分变换的线性递推特性,该方法能很容易地得到具有较高时间精度的解,从而确保了管道动态仿真的准确、可靠。

    一种基于刚性精确Rosenbrock格式的电力系统潮流计算方法

    公开(公告)号:CN119253633A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411166569.5

    申请日:2024-08-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于刚性精确Rosenbrock格式的电力系统潮流计算方法,涉及电力系统潮流分析领域。该方法包括:将电力系统交流潮流计算模型转化为一组微分代数方程;根据给定的电压相角、幅值迭代初值,计算微分代数方程状态变量与代数变量初值;使用刚性精确Rosenbrock格式,根据所得状态变量与代数变量初值,求解所述微分代数方程组,直至原始电力系统潮流计算模型的误差小于给定误差限;最终导出电压相角与幅值计算结果。本发明结合了刚性精确Rosenbrock格式非迭代、效率高、数值稳定性强的特点,提升了电力系统潮流计算的收敛性能。本发明适用于对传统潮流计算方法不收敛的场景进行二次校核,保证了病态潮流初值场景下的潮流计算的快速鲁棒收敛。

    一种掺氢天然气的中低压配气管网建模方法

    公开(公告)号:CN112257355B

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202011191416.8

    申请日:2020-10-30

    Abstract: 本发明提供了一种掺氢天然气的中低压配气管网建模方法,其包括如下步骤:S1、建立掺氢天然气网络管道的稳态等温模型,所述稳态等温模型包括掺氢天然气的密度、雷诺数、动力粘度、摩阻系数的参数设置及掺氢天然气网络的节点、管道、回路的数学模型描述;S2、基于步骤S1中的数学模型描述,采用迭代法建立掺氢天然气中低压配气管网的求解方法;S3、根据步骤S2中的求解方法,分别采用节点法、环网法、环能法建立网络的节点压强、管道流量的数学求解模型,分析对比这三种方法获得的数学求解模型之间的内在联系并对比分析各自特点与适用场合,最后实现掺氢天然气的中低配气管网建模方法。

    一种面向新型配电系统的电力信息物理耦合建模方法

    公开(公告)号:CN119051000A

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411147387.3

    申请日:2024-08-21

    Abstract: 本发明公开了一种面向新型配电系统的电力信息物理耦合建模方法,涉及配电系统建模仿真技术领域,该方法采用多元组和邻接矩阵的形式对物理层、信息层和耦合层进行矩阵化建模,提出了基于混成计算的统一矩阵化建模计算方法;针对不同的通信场景,研究各种场景下模型的通信效果;基于构建的配电系统的物理层、通信网络的信息层及耦合网络的耦合层模型和数据通信,提取同维邻接矩阵中的延时类和概率类关键数据,建立统一化模型,实现了新型配电系统电力流和信息流的统一建模。本发明有效改善了非理想通信工况下新型配电系统中各层级之间的交互效果,提高了新型配电系统电力信息物理耦合模型的实时性和可靠性。

    电力电子变换器实时仿真的线性化建模方法

    公开(公告)号:CN118940473A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202410936646.4

    申请日:2024-07-12

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 章飞 周子凡 顾伟

    Abstract: 本发明公开了一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法。由于电力电子变换器的非线性导致系统节点导纳矩阵随开关状态变化而变化,而时变的节点导纳矩阵限制了新型电力系统仿真的规模。本发明提出了一种基于端口特性恒导纳的电力电子变换器通用线性化建模方法,无需引入虚拟电感和电容等效开关。通过对变换器的端口特性建立状态空间方程并与内部开关状态相结合,基于改进欧拉法推导出电力电子变换器的恒导纳伴随电路模型。该模型同时支持开关解锁和闭锁模式,无需切换等效电路。此外,所提出的方法可以消除变换器模型与系统全局解之间的延迟,从而有效提高多电力电子变换器仿真的精度。

    一种步长自适应的热蒸汽网络稳态仿真方法

    公开(公告)号:CN114996957B

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202210684462.4

    申请日:2022-06-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了供热系统仿真建模领域的一种步长自适应的热蒸汽网络稳态仿真方法,所述方法包括以下步骤:步骤一:建立热蒸汽网络代数形式的水力方程组;步骤二:建立热蒸汽网络代数形式的热力方程组;步骤三:形成热蒸汽稳态网络方程组;步骤四:建立热蒸汽网络步长自适应方法。本发明基于热蒸汽在管道网络中传输的稳态运动方程,建立热蒸汽稳态网络方程组,并提出一种步长自适应的方程组解法,使最终求解结果满足预先设定精度,解决在传统仿真过程中的手动调整步长问题。

    热电联产发电机组在电-热-气联合市场中的竞价方法

    公开(公告)号:CN114511241B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202210156356.9

    申请日:2022-02-21

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 吴晨雨 顾伟

    Abstract: 本发明公开了热电联产发电机组在电‑热‑气联合市场中的竞价方法,随着燃气型CHP机组凭借其良好的经济性、环保性和较强的调节能力,其装机容量占比在整个电力系统中快速上升。燃气型CHP机组以天然气为燃料,同时生产电力和热力,因此它耦合电力、热力和天然气系统,是在电‑热‑气联合市场中最为典型且投标最为复杂的设备。为了适应未来电力、热力和天然气传统垄断行业的快速市场化需求,有必要针对燃气型CHP机组的最优竞价策略进行研究。燃气型CHP机组在电力市场和热力市场中作为供应商,在天然气市场中作为用户。因此本发明针对市场角色多样的燃气型CHP机组设计了两阶段交易机制,利用二进制展开和原‑对偶互补条件得到投标精度可控的最优竞价模型,将原非凸问题转化为混合整数线性规划问题,从而实现了快速求解。在最优竞价策略计算流程中,若嵌入对角化算法则可计算N人古诺博弈纳什均衡,展现了本发明的可拓展性。

    基于配网节点不确定性边际电价的两阶段P2P交易方法

    公开(公告)号:CN114092243B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202111345651.0

    申请日:2021-11-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开基于配网节点不确定性边际电价的两阶段P2P市场交易方法,属于配电网电力市场技术领域,填补了现有技术中配电网内产销者调节能力P2P交易市场以及合理的可再生能源不确定性定价准则和波动成本收费机制的空白,通过结合辅助服务市场对可再生能源产销者的不确定性分量进行合理定价及收费,并基于现有的P2P电能交易模式创新性提出利用产销者灵活性的P2P调节能力市场,不仅降低了可再生能源产销者因不确定性功率导致的波动成本,而且不确定性功率实现配网内部消纳,减少将不确定性功率传递至上级电网导致的额外惩罚,整体经济性好,具有较强的实用性。从工程投资建设的角度,基于机会约束的最优潮流模型,建立了对可再生能源不确定性的定价策略。

    一种电力电子变换器无延时解耦并行仿真方法

    公开(公告)号:CN118839642A

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202410972230.8

    申请日:2024-07-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种电力电子变换器无延时解耦并行仿真方法,包括如下步骤:步骤1,将电力电子开关等效为二值电阻模型,对电力电子电路列写状态方程;步骤2,对状态方程的状态矩阵进行分块,将其分为一个对角矩阵和一个非对角矩阵;步骤3,构建预测‑校正模型,包含预测公式和校正公式;步骤4,基于所述预测‑校正模型进行仿真。此种仿真方法具有恒导纳的特点,即求解时不需要对变化的导纳矩阵求逆,从而大大降低了计算量,而且可以实现电力电子变换器的无延时解耦,不仅具有较高的仿真精度,而且可以实现并行仿真,为含大规模电力电子变换器系统的高效仿真提供理论指导和技术参考。

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