1.一种热力网络潮流计算方法,其特征在于,用热力节点的供水温度、回水温度、供水压力、回水压力作为热力网络状态量,用节点净注入流量为零、节点的注入能量为零作为基础模型,建立热力网络潮流节点潮流模型和热力潮流方程,所述方程以节点为计算基本单元,形成热力网络潮流计算模型,并进行潮流计算。
2.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述潮流计算方法包括如下步骤:
s1:选取热力网络状态变量,建立状态方程,
其中状态变量为:x=[hr1,hs1,tr1,ts1,...,hri,hsi,tri,tsi,...,hrn,hsn,trn,tsn]t
状态方程为:f(x)=[δmr1,δms1,δmtr1,δmts1,....,δmri,δmsi,δmtri,δmtsi,...,δmrn,δmsn,δmtrn,δmtsn]t=0
式中i=1,2,...,n,n为网络节点数,hri为节点i的回水压力,hsi为节点i的供水压力,tri为节点i的回水温度,tsi为节点i的供水温度;δmri和δmsi分别为节点的回水、供水净流量,δmtri表示为节点j的回水回路注入能量和,δmtri表示为节点j的回水回路注入能量和;
s2:初始化状态变量hri、hsi、tri、tsi;
s3:计算热力网络各节点压力和温度残差δmri、δmsi、δmtri、δmtsi;
s4:测试步骤s3中计算得到的δmri、δmsi、δmtri、δmtsi标幺值的绝对值是否达到收敛标准ε,若是,则判为收敛,输出热力潮流状态变量值,若否,则转步骤s5;
s5:计算计算状态方程f例对状态变量x的雅可比矩阵j,其中
s6:求解雅克比矩阵方程,计算修正向量,并进一步对状态变量进行迭代修正,直到结果收敛,从而得到热力潮流状态变量值。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述状态方程包括节点流量平衡方程、回水节点混合温度平衡方程和供水节点混合温度平衡方程。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述节点流量平衡方程包括:
式中:δmri和δmsi分别为节点i的回水、供水净流量,hrj为节点j的回水压力,hri为节点i的回水压力,hsi为节点i的供水压力,hsj为节点j的供水压力;sij为流向标志参数:当hsi>hsj则sij>0,反之,sij<0;kij为热力网络管线的阻力系数;φgi为机组的热功率,φli为负荷的功率;tsi0为机组供水温度,toi0为热负荷出口温度;tri为节点i的回水温度,tsi为节点i的供水温度,cp为水的比热容。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述回水节点温度平衡方程为:
其中δmtri表示节点i的回水回路注入能量和,hrj为节点j的回水压力,hri为节点i的回水压力;kij为热力网络管线的阻力系数;φgi为机组的热功率,φli为负荷的功率;tsi0为机组供水温度,toi0为热负荷出口温度;tri为节点i的回水温度,trj为节点j的回水温度,tsi为节点i的供水温度,cp为水的比热容;λ为管道的热传导系数,l为管道的长度,ta为环境温度。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述供水节点混合温度平衡方程为:
式中δmtsi为节点i的供水回路注入能量和;hsi为节点i的供水压力,hsj为节点j的供水压力;kij为热力网络管线的阻力系数;φgi为机组的热功率,φli为负荷的功率;tsi0为机组供水温度,toi0为热负荷出口温度;tri为节点i的回水温度,tsi为节点i的供水温度,tsj为节点j的供水温度,cp为水的比热容;λ为管道的热传导系数,l为管道的长度,ta为环境温度。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤s2中,节点i状态量状态变量为:hri、hsi、trr、tsi,初值选取如下:
hsi=hni(1-rand(1.0))
hri=0.8*hni(1+rand(1.0))
tri、tri取管道的基准温度;
式中,i=1,2,...,n,n为网络节点数,hri为节点i的回水压力,hsi为节点i的供水压力,tri为节点i的回水温度,tsi为节点i的供水温度,hni为节点i的基准压力,rand(1.0)为小于一的随机数。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤s3中,各节点的压力和温度残差计算方法如下:
式中,hrj为节点j的回水压力,hri为节点i的回水压力,hsi为节点i的供水压力,hsj为节点j的供水压力;sij为流向标志参数:当hsi>hsj则sij>0,反之,sij<0;kij为热力网络管线的阻力系数;φgi为机组的热功率,φli为负荷的功率;tsi0为机组供水温度,toi0为热负荷出口温度,为已知量测;tri为节点i的回水温度,tsi为节点i的供水温度,tsj为节点j的供水温度,cp为水的比热容;λ为管道的热传导系数,l为管道的长度,ta为环境温度。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述步骤s5中,雅克比矩阵j表示为:
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤s6包括:
s61:求解雅克比矩阵方程:
s62:计算修正向量:
s63:对状态变量进行一步迭代修正:
hsi(k+1)=hsi(k)+△hsi(k)
hri(k+1)=hri(k)+δhri(k)
tsi(k+1)=tsi(k)+δtsi(k)
tri(k+1)=tri(k)+δtri(k)
式中(k)表示迭代次数。