一种综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换方法

1.一种综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换方法，其特征在于，包含以下步骤：根据综合能源系统中可中断电负荷和可中断气负荷的重要程度对可中断电负荷和可中断气负荷进行优先等级划分并确定每个优先等级的优先级系数；根据各优先等级的可中断电负荷的优先级系数、支路执行切除可中断电负荷的操作费用以及可中断电负荷的容量建立适应度函数，并根据适应度函数值最大化的求解结果确定解列后可中断电负荷的中断次序表；若判断系统处于解列运行状态，则实时获取解列造成的功率缺额，按照中断次序表的顺序执行切除可中断电负荷；根据被切除的可中断电负荷与可中断气负荷的优先等级比较结果，制定综合能源系统模式切换过程中被切除可中断电负荷内的可替代性负荷的供能切换策略；基于预先建立的综合能源系统典型设备的能流转换功率出力模型、储能模型以及可再生光伏的出力模型，建立以最大化综合能源系统内部设备出力、负荷恢复最快、优先保证优先等级高的负荷供电为目标函数的综合能源系统切换模型；求解所述综合能源系统切换模型得到切换策略；通过同时执行切换策略和切换过程中可中断电负荷的可替代性负荷的供能切换策略，实现综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换；所述适应度函数的表达式如下：式中， 表示第i优先等级的可中断电负荷的优先级系数，i＝1,…,n；n为优先等级的总数；S i 表示第i优先等级的可中断电负荷容量； 表示操作输电线支路j执行切除可中断电负荷的操作费用；Z j 表示第i优先等级的可中断电负荷的第j条操作输电线支路，j＝1,…,m ； m为第i优先等级的可中断电负荷的操作输电线支路的总数；F表示适应度函数的值。 2.根据权利要求1所述的一种综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换方法，其特征在于，采用遗传算法求解所述适应度函数值，具体包括：以各优先等级的可中断电负荷的操作输电线支路作为染色体基因对其进行二进制编码，当基因值为1时，表示相应位置支路要被切除；当基因值为0时，表示相应位置支路保持原有状态不变；长度为负荷重要等级的可中断电负荷的总的操作输电线支路数目；进行适应度函数值计算；选用轮盘赌方式作为选择方法：若某个个体被选取的概率由下式确定：式中P s,a 为第a个个体被选择的概率；f a 表示第a个个体的适应度函数；NP表示种群大小；设定交叉概率，交叉方式采用一点交叉方式：在个体基因串中随机设定一个交叉点，实行交叉时，该点前后的两个个体部分结构进行互换，并生成两个新个体；设定变异概率，变异方式选择基本变异方式：对群体基因链码随机挑选B个基因位置并对这些基因位置的基因值以变异概率P m 取反；收敛性判断；如果此进化过程中得到的具有最大适应度的个体，则此个体作为最优解输出。 3.根据权利要求1所述的一种综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换方法，其特征在于，按照中断次序表的顺序执行切除可中断电负荷包括：从中断次序表中排列在第一的可中断电负荷开始执行切除负荷；若排在中断次序表中前面的可中断电负荷的容量小于功率缺额，则依次顺序增加排列在后的可中断电负荷，直到切除的可中断电负荷的总量等于功率缺额。 4.根据权利要求1所述的一种综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换方法，其特征在于，根据被切除的可中断电负荷与可中断气负荷的优先等级比较，制定综合能源系统模式切换过程中被切除可中断电负荷内的可替代性负荷的供能切换策略的方法具体包括：a)判断被切除可中断电负荷中最高的优先级等级，b)若含有非最低等级的可中断电负荷，优先判断若切除全部最低等级的可中断气负荷后满足此等级可中断电负荷中可替代性负荷的供能模式切换，则切除部分最低等级的可中断气负荷进行此等级可中断电负荷中可替代性负荷的供能切换；否则提高可中断气负荷的等级至上一级，判断此等级的可中断气负荷和可中断电负荷的优先等级；如果可中断气负荷与最高等级的可中断电负荷等级不相同，则转向不同等级间可中断电负荷和可中断气负荷之间的判断；如果可中断气负荷与最高等级的可中断电负荷等级相同，则转向同等级间可中断电负荷和可中断气负荷之间的判断；c)若是可中断电负荷的优先等级大于可中断气负荷的优先等级，则判断切除全部此等级的可中断气负荷和最低等级的可中断气负荷是否可以完成此等级可中断电负荷中可替代性负荷的供能切换，可以完成时则切除全部最低等级的可中断气负荷和部分次高一级的可中断气负荷进行此等级的可中断电负荷中可替代性负荷的供能切换；否则循环判断至可中断气负荷与最高等级的可中断电负荷等级相同；d)若是同等级的可中断电负荷和可中断气负荷，则判断此等级可中断电负荷和可中断气负荷的优先级系数，如果可中断电负荷优先级系数高于可中断气负荷的优先级系数，在切除全部低于此等级的可中断气负荷后不能满足此等级可中断电负荷中可替代性负荷的情况下，则牺牲部分此等级可中断气负荷优先满足此等级可中断电负荷中的可替代性负荷的供能模式切换；否则仅切除低于此等级的可中断气负荷进行此等级的可中断电负荷中可替代性负荷的恢复；e)在完成最高等级可中断电负荷中可替代性负荷的供能切换后，进行次高等级的可中断电负荷中可替代性负荷的供能切换；此时记次高等级可中断电负荷作为新的最高等级可中断电负荷，去除用于最高等级可中断电负荷中可替代性负荷供能切换的低等级的可中断气负荷后所保留的未中断的最低等级的可中断气负荷作为新的最低的可中断气负荷，执行步骤b)、c)、d)完成次高等级的可中断电负荷中可替代性负荷的供能切换；f)如果仅含有最低等级的可中断电负荷，则判断此等级可中断电负荷和可中断气负荷的优先级系数，如果可中断电负荷优先级系数高于可中断气负荷的优先级系数，则牺牲部分可中断气负荷优先满足此等级可中断电负荷中的可替代性负荷的供能模式切换。 5.根据权利要求1所述的一种综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换方法，其特征在于，预先建立的综合能源系统典型设备的能流转换功率出力模型、储能模型以及可再生光伏的出力模型包括CCHP系统能流转换功率模型、电制冷机组模型、电制热机组模型、燃气锅炉模型、地源热泵模型以及光热发电模型。 6.根据权利要求1所述的一种综合能源系统并网模式到应急自治模式的切换方法，其特征在于，以最大化综合能源系统内部设备出力、负荷恢复最快、优先保证优先等级高的负荷供电为目标函数的综合能源系统切换模型表达式如下：式中，F 1 、F 2 、F 3 分别表示最大化综合能源设备出力目标函数、优先保证高优先级系数的负荷供能模式切换和恢复的目标函数和快速切换时间最短的目标函数； 表示第i优先等级可中断负荷的优先级系数；S e,i 、 分别表示i等级恢复的电负荷容量和可替代性负荷供能模式切换容量； 分别表示第i优先等级可中断电负荷恢复时间、第i优先等级可中断电负荷中可替代性负荷的供能切换时间和第i优先等级可中断气负荷切负荷时间； 为微型燃气轮机的最大发电功率； 为t时刻微型燃气轮机的发电功率； 为基于有机朗肯循环的低温余热发电装置的最大发电功率； 为t时刻基于有机朗肯循环的低温余热发电装置的发电功率； 是新能源光热系统的最大发电功率； 是t时刻新能源光热系统的发电功率； 为燃气锅炉的最大供热功率； 为t时刻燃气锅炉的供热功率； 为低温余热发电装置所输出的最大热功率； 为t时刻低温余热发电装置所输出的热功率； 为地源热泵所供应的最大热功率； 为t时刻地源热泵所供应的热功率； 为新能源光热系统所供应的最大热功率； 为t时刻新能源光热系统所供应的热功率； 为综合能源系统典型设备产生的热能所供应的最大冷负荷功率； 为t时刻综合能源系统典型设备产生的热能所供应的冷负荷功率； 为地源热泵所供应的最大冷负荷功率； 为t时刻地源热泵所供应的冷负荷功率。