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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利一种考虑管道泄露故障的综合能源系统可靠性评估方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119849158B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411926809.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种考虑管道泄露故障的综合能源系统可靠性评估方法是由邵常政;曹茂森;胡博;龚俊如;余明沣;郑东设计研发完成，并于2024-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑管道泄露故障的综合能源系统可靠性评估方法在说明书摘要公布了：本发明属于综合能源系统技术领域，尤其涉及一种考虑管道泄露故障的综合能源系统可靠性评估方法，包括：S0、构建综合能源系统；并构建考虑泄露故障的综合能源系统最优动态能流模型；S1、初始化综合能源系统；S2、采用状态持续时间抽样算法抽取包括天然气网和热网管道在内的所有元件状态时序序列；组合全部元件的时序序列得到系统状态转移序列；S3、对划分得到的每个系统状态转移序列，采用考虑泄露故障的综合能源系统最优动态能流模型确定能源负荷削减量；记录负荷削减量和负荷削减状态的持续时间；S4、进行收敛性判断；如果满足收敛条件，则停止迭代模拟。本方法可以在考虑管道泄露故障的基础上，提升综合能源系统的可靠性评估精度。

本发明授权一种考虑管道泄露故障的综合能源系统可靠性评估方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑管道泄露故障的综合能源系统可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤： S0、构建综合能源系统，综合能源系统包括电力系统、天然气系统和热力系统；并在综合能源系统的基础上，考虑天然气网和热网管道的泄露故障，以及这些故障对能源流动和分配的影响，构建考虑泄露故障的综合能源系统最优动态能流模型； S1、输入综合能源系统的拓扑结构数据以及各元件的参数，初始化综合能源系统各元件的状态为正常运行状态； S2、基于综合能源系统，采用状态持续时间抽样算法抽取包括天然气网和热网管道在内的所有元件状态时序序列；组合全部元件的时序序列得到系统状态转移序列，并将其依照天进行划分； S3、对划分得到的每个系统状态转移序列，采用考虑泄露故障的综合能源系统最优动态能流模型确定能源负荷削减量；记录负荷削减量和负荷削减状态的持续时间，直至记录的天数达到预设的模拟时长； S4、计算记录的负荷削减量和持续时间的样本均值；采用样本均值的标准差计算方差收敛系数，并进行收敛性判断；如果满足收敛条件，则停止迭代模拟，并基于记录的负荷削减量及负荷削减持续时间，计算综合能源系统的可靠性指标；若不满足收敛条件，则返回S2继续进行下一个模拟时长的迭代模拟； 其中，构建考虑泄露故障的综合能源系统最优动态能流模型时，构建的约束条件包括天然气系统约束、热力系统约束、电力系统约束、考虑泄露故障后的气网管道能流约束和考虑泄露故障后的热网管道能流约束； 天然气系统约束包括： 压缩机消耗的天然气量与通过压缩机的流量的关系： 压缩机进气端和出气端的气压关系： 天然气节点的气压上下限约束： 其中，表示通过压缩机管道的流量，表示压缩机消耗的天然气量，γcp为升压比例，表示压缩机近气端气压，表示压缩机近气端气压，Px,min表示天然气节点气压下限，Px,max表示天然气节点上限；Γ表示压缩机消耗的天然气量与通过压缩机的流量关系的系数； 热电联产CHP机组运行约束： 式中，为CHP机组运行功率；和分别为抽气式热电机组的发电功率和供热功率；cv为在机组总进汽量不发生变化时，发电功率随供热功率增加的变化率；cm为CHP机组的背压运行弹性系数；r为常数；为t时刻CHP机组的运行状态，为1代表正常状态，为0代表故障状态；PNmax,x和PNmin,x分别为纯凝工况下CHP机组发电功率的上下限；PHmax,x为CHP机组供热功率的上限； 天然气平衡方程： 节点流量平衡： 削负荷量上下限约束： 气源出力上下限约束： 管道流量上下限约束： 其中，质量流量Q＝ρwA表示管道任意截面在单位时间内通过的天然气量，其中A为管道截面面积，ρ为密度，w为流速；理想气体状态方程P＝ρZRcT表示气体压力、密度和温度间的关系，其中Z为天然气的压缩因子，Rc为天然气的比气体常数，T为温度； 式中，nx表示与节点x连接的管道集合；和表示管道xy的流出和流入流量；表示气源供气量，表示气负荷，表示气削负荷量；表示通过压缩机管道的流量；表示压缩机消耗的天然气量；和分别表示燃气轮机电功率和燃气锅炉热功率；mx表示气网节点集合；ηgas,ηchp和ηheat分别表示燃气轮机、CHP机组和燃气锅炉的转换效率；cp表示压缩机支路； 天然气管道动态能流模型线性方程： 管道xy被分为以Δx为间隔的若干分段；在时间上，t时刻为运行周期的初始点，和为管道x处t时刻的初始流量和压强； 天然气管存方程： 式中，表示t时刻在以Δx为长度的管道中存储的天然气量；Δt表示差分时间间隔；Δx表示差分长度间隔；t时刻为运行周期的初始点，和为管道x处t时刻的初始流量和压强； 天然气动态能流线性方程： 式中，λ为水力摩擦因数，D为天然气管道内径； sgnQ表达式为： 天然气管道摩擦系数λ为： 式中，εg为天然气管道的绝对粗糙度； 并引入0-1变量建立流量方向约束： 式中，为管道xy的方向判断变量，当Q＞0时为1，当Q＜0时为0；N为预设的数值； 管存每24小时恢复一次： 式中，I为整数，δ为变化范围； 热力系统约束包括： 热水温度传输方程： 流出管道的热水质量由从到时段内流入管道的部分热水质量组成： 其中，为编号l的供水管道在不同时段的工质质量；ρw，Al和Ll分别表示水的密度、管道的横截面积和管道长度；在t到t+Δt时段内，流入管道的热水质量为Δt时段内流出管道的热水质量，与流入管道的热水质量相等； 送水和回水管道出口热水温度由几个时段注入的热水质量温度线性加权组成： 计及热量损失后的管道出口温度，采用苏霍夫温降模型进行修正： 其中，和分别表示供水管道在t时刻的出口温度和入口温度；和分别表示回水管道在t时刻的出口温度和入口温度；表示在到t时段内注入管道的热水质量；表示从到t时段内注入管道的热水质量；和分别表示送水和回水管道出口温度；Te、和c分别表示环境温度、管道l的导热系数和水的比热容； 管道热水温度融合约束： 在管道交汇点处的热水温度混合约束： 流出节点m的所有管道的入口温度都等于这个混合温度： 管道温度上下限约束： 其中，和分别表示送水管道和回水管道节点m处的温度，Ts,min表示供水管道温度下限，Ts,max表示供水管道温度上限，Tr,min表示回水管道温度下限，Tr,max表示回水管道温度上限； 热负荷动态模型： 采用建筑热负荷模型模拟室内温度： 式中，为在t时刻用户季节性热负荷功率，为用户在t时刻的室内温度，R为建筑物的等值热阻，C为等值热容； 季节性热负荷削减量为： 式中，Tcom,min和Tcom,max分别为建筑物室内最小适宜温度和最大适宜温度； 热力系统平衡方程： 热源出力与管道热水温度的关系： 常年性负荷和季节性负荷与管道热水温度的关系： 常年性负荷削减量上下限约束： 其中，表示热网中的CHP机组供热功率，表示热网中的燃气锅炉热功率，表示热网中的热泵功率，ne表示热源出口的管道集合，me表示热网节点集合，表示常年性热负荷，表示常年性热负荷削减量，se表示换热器入口处的管道集合，表示常年性负荷削减量上限； 电力系统约束包括： 节点功率平衡： 潮流与节点相角的关系： 节点相角约束： 削负荷上下限约束： 电力线路传输容量约束： 燃煤机组，燃气轮机和CHP机组电功率出力上下限约束： 其中，表示燃气轮机电功率，表示抽气式热电机组电功率，表示燃煤机组电功率，表示热泵功率，j表示与节点k连接的电力支路，表示电力线路潮流；表示电负荷削减量，mk表示电力节点集合；ηhp表示热泵的转换效率，bkl表示线路电抗，θ表示节点相角，PGk,min表示燃煤机组电功率出力下限，PGk,max表示燃煤机组电功率出力上限，PEk,min表示燃气轮机电功率出力下限，PEk,max表示燃气轮机电功率出力上限，PNk,min表示CHP机组电功率出力下限，PNk,max表示CHP机组电功率出力上限；Fkj,max表示电力线路潮流上限；Ltk表示削负荷上限。

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