Matlab|计及多能耦合的区域综合能源系统电气热能流计算

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1 主要内容

电气热耦合模型图：

2 部分代码

3 程序结果

1 主要内容

该程序复现《计及多能耦合的区域综合能源系统最优能流计算》的电气热能流耦合模型，采用案例节点系统（电力系统33节点+天然气系统14节点+热力系统17节点）计算多能耦合下的不同能源的潮流，未实现内点法的优化过程，是很宝藏的多能耦合基础程序，实现了电-气-热-集线器中关键器件模型构建和耦合潮流计算，很具有参考价值。

电气热耦合模型图：

2 部分代码

% EH1电网25和气网3节点相连
% EH2热网15和气网13节点相连
Data_Input = [80,1100,30,120]; % 负荷数据，单位kW
Le1 = Data_Input(1);Lh1 = Data_Input(2);
Le2 = Data_Input(3);Lh2 = Data_Input(4);
%---------------------EH1----------------------
Ef_T = 0.98; Ef_AC = 3.2; Ef_GH = 0.8; % 效率参数
lmd1 = 0.2; % 分配系数
Pe1 = Le1./(lmd1*Ef_T);
Pg1 = (Lh1 - Pe1*(1-lmd1)*Ef_T)./Ef_GH;
%---------------------EH2----------------------
Ef_HE = 0.98; Ef_MTE = 0.4; Ef_MTH = 0.5; % 效率参数
Pg2 = Le2./Ef_MTE;
Ph2 = (Lh2-Pg2*Ef_MTH)./Ef_HE; % EH2不需要分配系数
%----------------------------------------------
M_P = [Pe1 Pg1 Pg2 Ph2];
%% 热网
n=17; % 17节点
m=16; % 16支路
Cp=4.182*10^(-3);  %水的比热容，单位：MJ/(kg·℃)
% 热力系统负荷节点数据,分别为节点号，节点负荷热功率MW，压力kPa，供热温度，输出温度和回热温度。节点1为平衡节点
ND=[ 1  0      500 100 50 50
     2  0      493 100 50 0
     3  0.12   414 100 50 50
     4  0.12   406 100 50 50
     5  0      445 100 50 0
     6  0.12   337 100 50 50
     7  0.12   345 100 50 50
     8  0      395 100 50 0
     9  0.12   265 100 50 50
     10 0.12   280 100 50 50
     11 0      370 100 50 0
     12 0.085  337 100 50 50
     13 0.085  335 100 50 50
     14 0      365 100 50 0
     15 M_P(4)*1e-3  337 100 50 50
     16 0.085  335 100 50 50
     17 0.085  360 100 50 50];
% 热力系统管道参数，分别为管道号、始点、终点、长度、直径、传热系数、粗糙度
BD=[1  1  2  70.6   125  0.321  0.4 
    2  2  3  95.2   32   0.189  0.4
    3  2  4  105.1  32   0.189  0.4
    4  2  5  61.8   80   0.278  0.4
    5  5  6  136    32   0.189  0.4
    6  5  7  123.3  32   0.189  0.4
    7  5  8  52.1   65   0.236  0.4
    8  8  9  161.1  32   0.189  0.4
    9  8  10 134.2  32   0.189  0.4
    10 8  11 41.7   65   0.236  0.4
    11 11 12 136.4  32   0.189  0.4
    12 11 13 134.1  32   0.189  0.4
    13 11 14 44.9   80   0.278  0.4
    14 14 15 136.4  32   0.189  0.4
    15 14 16 136.2  32   0.189  0.4 
    16 14 17 134.2  32   0.189  0.4];
l = BD(:,4);         % 长度 m
d = BD(:,5)/1000;    % 直径 m
lmd = BD(:,6);       % 传热系数 W/mK
rgh = BD(:,7)/1000;  % 钢管当量绝对粗糙度m
Ta = 10;             % 环境温度 10℃
Lh = ND(2:n,2);      % 各负荷节点热功率
Ts = ND(:,4);        % 供热温度 初值100℃
T0 = ND(2:n,5);      % 各负荷节点输出温度
Tr = ND(:,6);        % 回热温度
Prs = ND(:,3);       % 各节点压力初值