本发明属于电力系统多能源系统优化调度领域，具体涉及一种基于p2g技术的多能源系统协同优化调度方法。
背景技术：
1、近年来，多能源系统在优化能源结构，提高能源利用效率，节能环保方面的优势日益彰显，因而受到了广泛关注。能源集线器是多能源系统中源-网-荷之间的接口平台，随着能源集线器数量的增多，需要从整个系统的能源安全角度出发，对能源网络进行优化管理。此外，在多能源系统中不可避免地存在不同的突发事件，可能导致的能源供应安全性和经济性降低的问题。为了满足不同类型的负荷需求，需要寻找应急替代能源。而引入p2g可以实现电网和天然气网之间能量的双向流动，可以有效弥补电负荷和热负荷需求缺额，大大提高了多能源系统的可调度性。因此，考虑p2g参与下的多能源集线器协同优化调度，从而保证在突发状况后能源网络的供需安全具有重要意义。
2、当前，已有相关研究从经济、能源和环境的角度评估了p2g技术作为替代能源平衡系统供需的潜力。对于大规模风电消纳的跨区域电-气互联系统优化调度策略，采用p2g技术，将提高系统的安全性和经济性。大部分研究以弃风、弃光成本，总运行成本最小，优化能源供给方式，采用天然气和电力一体化系统的双层经济调度模型，通过引入调度水平的约束，维持网络的安全运行。但这些研究在网络中发生突发情况后系统的安全性和灵活性时，并没有考虑p2g单元。此外，上述研究大多只对单个能源集线器或p2g单元进行建模或优化调度，缺乏对多个能源集线器间的协同调度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于p2g技术的多能源系统协同安全优化调度方法，用于解决现有技术存在的上述问题。
2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种基于p2g技术的多能源系统协同优化调度方法，所述多能源系统协同安全优化调度方法包括以下步骤：
4、s1：以变压器、chp单元和燃气锅炉建立能源集线器模型；
5、s2：将电转气装置纳入调度体系，建立p2g单元模型；
6、s3：以电力系统和天然气系统发生意外故障前后，能源集线器网络总运行成本最小为目标函数；
7、s4：建立系统在应急处理前后的电负荷、热负荷和功率消耗的等式约束模型，设备单元运行的不等式约束模型及p2g与风力发电机集成并网约束模型；
8、s5：基于gams平台上，采用mip编程和cplex求解器对优化调度模型进行求解。
9、进一步地，所述s1包括以下步骤：
10、s101：电力和天然气作为该集线器的能量输入，通过变压器和chp单元满足电电负荷需求；
11、s102：通过chp单元和燃气锅炉满足系统热负荷需求。
12、进一步地，所述s2包括以下步骤：
13、s201：p2g将电和水作为输入，通过电解槽在输出端产生氢气；
14、s202：计算每个气体管道中注入的甲烷总量；
15、
16、式中，上标0和1分别表示应急故障处理前后的条件；pm,out(t)和ptg分别为t时刻产生的甲烷总量和注入各气网的甲烷量；s为场景集；lg为天然气网络数；
17、s203：将管道中的氢气标准极限设置为管道总气体能量的1％；
18、
19、式中，pgnet(t,lg)和ph(t,lg)分别是第lg个气网支路消耗的总气体和注入氢气的总功率。
20、进一步地，所述s3包括以下步骤：
21、s301：计算意外故障发生前的总运行成本；
22、
23、式中，n为能源集线器总数量；πe和πg为每千瓦时的电力和天然气的价格，和是每千瓦时的电力和燃气甩负荷需付出的惩罚费用；
24、s302：计算意外故障发生后的预期运行成本；
25、
26、s303：计算不使用风力发电时产生的等效经济损失；
27、
28、式中，α为安全系数；
29、s304：构建优化调度模型目标函数：
30、
31、进一步地，所述s4包括以下步骤：
32、s401：建立电负荷供需平衡约束条件；
33、
34、式中，iec(n,j)表示各集线器单元间的电网连接状态，为0-1变量；n为集线器单元的总数量；ηt和ηchp分别为变压器和chp的电能转换效率；pt(t,n)为变压器一次侧的输入电功率；pchp(t,n)表示chp消耗的天然气量；pex(t,n,j)表示集线器单元间的电交互功率；
35、s402：建立热负荷供需平衡约束条件；
36、
37、式中，ihc(n,j)表示各集线器单元间的气网连接状态，为0-1变量；ηt和ηchp分别为变压器和chp的电能转换效率；pgb(t,n)表示燃气锅炉消耗的天然气量；和ηgb分别表示chp单元产热效率和燃气锅炉效率和与其他枢纽电力交换量的变量；phx(t,n,j)表示集线器单元间的热交互功率；
38、s403：建立集线器内部功率消耗和电网、气网功率消耗约束条件；
39、
40、s403：建立不等式约束条件；
41、
42、式中，表示集线器间电力交换的最大允许值，表示最大允许热能交换值；
43、s404：建立p2g与风力发电机集成并网约束条件：
44、
45、式中，penet(t,le)为电网的输入功率；le表示电网数量；二元参数ip(le)和iw(le)用来确定p2g和风机在电网内的位置；为电网与各集线器单元输入端的连接状态，为0、1变量。
46、进一步地，所述s5包括以下步骤：
47、s501：基于gams平台，采用mip编程语言编写目标函数和约束条件，建立优化调度模型；
48、s502：采用cplex求解器对模型进行求解，获得优化调度结果。
49、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
50、本发明提供的一种基于p2g技术的多能源系统协同安全优化调度方法，通过以变压器、chp单元和燃气锅炉建立能源集线器模型；将电转气装置纳入调度体系，建立p2g单元模型；以电力系统和天然气系统发生意外故障前后，能源集线器网络总运行成本最小为目标函数；建立系统在应急处理前后的电负荷、热负荷和功率消耗的等式约束模型，设备单元运行的不等式约束模型及p2g与风力发电机集成并网约束模型；基于gams平台上，采用mip编程和cplex求解器对优化调度模型进行求解，该方法能够在系统主天然气管道发生突发故障的数小时内，有效弥补电负荷和热负荷需求缺额，提升风力发电利用率，保证多能源系统安全经济运行。
1.一种基于p2g技术的多能源系统协同优化调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于p2g技术的多能源系统协同优化调度方法，其特征在于，所述s1包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于p2g技术的多能源系统协同优化调度方法，其特征在于，所述s2包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于p2g技术的多能源系统协同优化调度方法，其特征在于，所述s3包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于p2g技术的多能源系统协同安全优化调度方法，其特征在于，所述s4包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种基于p2g技术的多能源系统协同安全优化调度方法，其特征在于，所述s5包括以下步骤：
