(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210739484.6 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 广东电网有限责任公司 地址 510000 广东省广州市越秀区东 风东 路757号 申请人 广东电网有限责任公司电力调度控 制中心 (72)发明人 杨韵　钟雅珊　左剑　付聪　 何祥针　包博　潮铸　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 吴松滨 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 一种考虑天然气供应的电力系统可靠性评 估方法和装置 (57)摘要 本发明提供了一种考虑天然气供应的电力 系统可靠性评估方法和装置， 所述方法包括： 获 取天然气管网系统的元件信息和线路信息； 通过 最小割集， 构建天然气管网系统模型； 对模型进 行若干次蒙特卡洛模拟， 分别计算各输气线路发 生供气波动事件时的输气损失量； 计算电力系统 各节点处燃气机组在发生供气波动事件时的发 电功率， 进而获得电力系统的备用容量； 确定各 节点的电力负荷； 计算电力系统的可靠性指标， 以获得评估结果。 相比于现有技术， 通过对天然 气管网系统建立模型， 推导出各节点的发电功 率， 实现了天然气管网系统对电力系统的影响的 量化， 提高了 评估的准确性。 权利要求书5页 说明书15页 附图3页 CN 114997711 A 2022.09.02 CN 114997711 A 1.一种考虑天然气供应的电力系统可靠性评估方法， 其特 征在于， 包括： 获取天然气管网系统的元件信息和线路信息； 根据所述元件信息和所述线路信息， 基于最小连集确定天然气管网系统的最小割集， 并通过所述最小割集， 构建天然气管网系统模型； 其中， 所述天然气管网系统模 型由若干最 小割集串联而成； 每一割集包括若干 输气线路； 对所述天然气管网系统模型进行若干次蒙特卡洛模拟， 分别计算各输气线路发生供气 波动事件时的输气损失量； 根据各所述输气损失量， 计算所述电力系统各节点处燃气机组在发生供气波动事件时 的发电功 率， 进而获得所述电力系统的备用容量； 其中， 所述天然气管网系统的输出端与所 述电力系统的输入端连接； 每一输气线路对应所述电力系统的一燃气机组； 根据所述电力系统的备用容量， 确定所述电力系统各节点处的 电力负荷； 并根据所述 电力系统各节点处的电力负荷， 计算所述电力系统的可靠性指标， 以获得所述电力系统的 可靠性评估结果； 其中， 所述可靠性指标包括系统电力不 足期望值、 系统严重程度指标和供 电可用率。 2.如权利要求1所述的一种考虑天然气供应的电力系统可靠性评估方法， 其特征在于， 所述构建天然气管网系统模型， 具体为： 根据气源点到负荷的供气路径构建若干最小连集； 其中， 所述最小连集为保证所述天 然气管网系统 处于正常工作状态的最小元件集 合； 以所述气源点作为根节点， 以所述最小连集作为搜索树的树枝， 对所述天然气管网系 统建立从气源点到负荷点的搜索树， 进 而构建相应的连集矩阵： 其中， 所述连集矩阵的列序号n对应所述天然气管网系统 的各网络支路， 所述连集矩阵 的行序号m对应各最小连集； 所述连集矩阵中的元素Tmn为1时表示列支路n在最小连集m内， 所述连集矩阵中的元 素Tmn为0时表示列支路n 不在连集m内； 根据所述连集矩阵， 确定若干不同阶数的最小割集， 进而获得所述天然气管网系统模 型； 其中， 所述天然气管网系统模型由阶数从低到高的最小割集依次串联而成。 3.如权利要求1所述的一种考虑天然气供应的电力系统可靠性评估方法， 其特征在于， 所述分别计算各输气线路发生供气波动事 件时的输气损失量， 具体为： 计算最小割集r的备用容 量： 其中， Tr为最小割集r内所有的输气线路的集合， Cl为输气线路l的最大允许输气容量， Sl为线路l当前进行的输气任务； 根据所述最小割集r的备用容量， 计算在第i 次蒙特卡洛模拟线路l在最小割集r中经比权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114997711 A 2例分配后计算得到的输气损失贡献值 其中， 为第i次蒙特卡洛模拟时线路l未经比例分配前由于元件故障导致的削减气 量； 对所有最小割集进行遍历， 计算各输气线路发生供气波动事 件时的输气损失量： 其中， l1为第一线路， 所述第一线路为在不少于两个最小割集中出现的线路， l2为第二 线路， 所述第二线路为仅在一个最小割集中出现的线路； 为第i次模拟 中第一线路l1经 过比例分配后最终确定的输气损失量， R为最小割集的总数， 为第i次模拟中第二线路l2 经过比例分配后最终确定的输气损失量， 为第i次模拟中线 路l2未经比例分配前由于元 件故障导致的削减天然气气量， Cr为只在最小割集r里出现的所有线路的集合， Er为在最小 割集r中所有在其它最小割集 也会出现的线路集 合。 4.如权利要求3所述的一种考虑天然气供应的电力系统可靠性评估方法， 其特征在于， 所述计算所述电力系统各节点处燃气机组在发生供气波动事 件时的发电功率， 具体为： 所述发电功率 根据下式进行获取： 其中， wg为发生的供气波动事件， 为所述电力系统第k个节点处燃气机组在发生供 气波动事 件wg时的发电功率， hg为天然气的热值， ηg为燃气机组的发电效率。 5.如权利要求4所述的一种考虑天然气供应的电力系统可靠性评估方法， 其特征在于， 所述获得 所述电力系统的备用容 量， 具体为： 所述电力系统的备用容 量Gsp根据下式进行获取： 其中， 为所述电力系统第k个节点处燃煤机 组的最大发电功率， 为所述电力系 统第k个节点处燃气 机组在发生供气波动事件wg时的发电功 率， 为初始状态节点k处的 电力负荷， Ns为电力系统的节点个数。 6.如权利要求5所述的一种考虑天然气供应的电力系统可靠性评估方法， 其特征在于， 所述根据所述电力系统的备用容 量， 确定所述电力系统各节点处的电力负荷， 具体为： 当所述电力系统的备用容量大于等于零时， 所述电力系统第k个节点处发生供气波动权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114997711 A 3