(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211081610.X (22)申请日 2022.09.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115173445 A (43)申请公布日 2022.10.11 (73)专利权人 湖南大学 地址 410006 湖南省长 沙市麓山 南路1号 (72)发明人 周斌　花志浩　帅智康　周全　 李佳勇　张聪　曹应平　 (74)专利代理 机构 长沙智勤知识产权代理事务 所(普通合伙) 43254 专利代理师 李威 (51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) H02J 3/06(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/13(2006.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (56)对比文件 US 2020161934 A1,2020.0 5.21 CN 110428110 A,2019.1 1.08 CN 110298076 A,2019.10.01 WO 2019233134 A1,2019.12.12 CN 104701871 A,2015.0 6.10 CN 113725915 A,2021.1 1.30 赵海明等.基 于ANFIS网络模型的城市泵站 优化控制. 《中国水运(下半月)》 .2019,(第0 5 期), 谢宁等.大 型光伏电站动态建模及谐波特性 分析. 《中国电机 工程学报》 .2013,(第3 6期), (续) 审查员 郭桢 (54)发明名称 一种城市配电网与流域水系网灵活性联动 运行方法 (57)摘要 本发明公开了一种城市配电网与流域水系 网灵活性联动运行方法， 本发明能够实施泵站灵 活性资源参与的电 ‑水能流交互式优化， 充分挖 掘流域水系网的灵活性潜力提升电网运行灵活 性， 以实现城市配电网与流域水系网灵活性联动 运行； 具体的， 本发明分别构建了流域水系网水 力能流优化模型和城市配电网电力能流优化模 型， 将泵站负荷作为灵活性资源参与配电网运行 调度； 即本发明通过电 ‑水能流交互式优化能够 有效利用泵站负荷的时空灵活性 以减小电网负 荷峰谷差， 从而实现流域水系网辅助配电网安全 运行； 即本发 明能够评估并量化电驱排灌泵站负 荷的时空灵活性资源， 从而解决城市配电网与流域水系网灵活性联动运行的问题。 [转续页] 权利要求书10页 说明书26页 附图3页 CN 115173445 B 2022.12.02 CN 115173445 B (56)对比文件 李吉侗.计及恶劣天气时空相关性的弹性配 电网储能电站多层规划方法. 《电力系统保护与 控制》 .202 2, Kuan Zhang.Optimal Co ordinated Control of Multi-Renewable-to- Hydrogen Producti on System for Hydrogen Fuel ing Stations. 《 IEEE Transacti ons on Industry Applications》 .2021, Kuan Zhang.A Multi lateral Transactive Energy Framew ork of Hybrid C harging Stations for L ow-Carbon Energy-Transport Nexus. 《IEEE Transacti ons on Industrial Informatics 》 .202 2,2/2 页 2[接上页] CN 115173445 B1.一种城市配电网与流 域水系网灵活性联动运行 方法， 其特 征在于， 包括： 基于圣维南非线性双曲偏微分方程组建立 流域水系网动态运行模型； 基于流域水系网动态运行模型建立河道湖泊蓄水模型； 基于流域水系网动态运行模型和配电网交流潮流线性化模型建立排灌泵站功率 ‑流量 运行模型以耦合城市配电网和流 域水系网运行模型； 利用泰勒展开式构建水位 ‑功率复合灵敏度矩阵以反映流域水系网各节点水位及流量 的变化量与泵站 功率增量之间的数 学关系； 基于水位 ‑功率复合灵敏度矩阵的泵站灵活性评估方法以量化泵站负荷的时变可调功 率域： 获取泵站的时变可调功率域， 预估泵站负荷的最大可调功率范围， 依 次计算水位 ‑功 率复合灵敏度及其 修正量， 将可调功率 域进行修 正， 直至没有水位越限； 分别构建城市配电网电力能流优化模型与流域水系网水力能流优化模型， 结合多维分 段线性方法将非凸非线性水力能流优化问题转 化为易求解的混合整数线性 规划问题； 基于城市配电网和流域水系网运行模型、 泵站负荷的时变可调功率域、 基于水位 ‑功率 复合灵敏度矩阵的泵站灵活性评估方法、 城市配电网电力能流优化模型与流域水系网水力 能流优化模型， 实施泵站灵活性资源参与的电 ‑水能流交互式优化， 以实现城市配电网与流 域水系网灵活性联动运行； 所述获取泵站的时变可调功率 域， 包括： 将n时刻泵站i的时变可调功率 域表示为： 式中， 表示泵站i的运行功率上限， 表示泵站i的运行功率下限； 表示河道i或 湖泊i的基准蓄水量； 表示泵站i的基础运行功耗； 为在灵活性供应期间泵站负荷能 增加或减少的功率， 为n时刻泵站i的时变 可调功率可行域； 表示实数集合； 为湖 泊最小容积； 为湖泊最大容积； 为n时刻湖泊基准蓄水量； 为与河道i或湖泊i 相连的泵站功率； 为在灵活性供应期间与河道i或湖泊i相连泵站负荷能增加或减少 的功率； 为与湖泊i相连泵站的集合； 为与河道i相连泵站的集合； 与河道i或湖泊i 相连泵站 的集合； 为河道最小蓄水量； 为河道i的最大蓄水量； 为n时刻 河道i的基准蓄水量； 为水的密度； 为泵站i的运行效率； 为重力加速度； 为泵站i 的最大爬坡功率； 为与河道 I相连的泵站水头； 为单个调度时期的时长； 所述预估泵站负荷的最大 可调功率范围， 包括： 通过基础场景下的流域水系网优化调度得到泵站负荷的基准能耗， 并预估泵站负荷的权　利　要　求　书 1/10 页 2 CN 115173445 B 3