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第45卷第10期太阳能学报Vol.45，No.10

2024年10月ACTAENERGIAESOLARISSINICAOct.，2024

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-0958文章编号：0254-0096（2024）10-0220-11

基于贝叶斯网络时序模拟的综合能源系统可靠性评估

1221，33，41，3

岳宗阳，魏征，王凯庆，温鹏，贾宇琛，高立艾

（1.河北农业大学机电工程学院，保定071001；2.科畅电气有限公司，保定072550；

3.河北省畜禽养殖智能装备与新能源利用重点实验室，保定071001；4.河北农业大学信息科学与技术学院，保定071001）

摘要：针对现有可靠性评估方法存在的计算量大以及系统薄弱环节难以识别的问题，提出一种基于贝叶斯网络时序模拟的

综合能源系统可靠性评估方法。针对热力子系统网络热能流传输延时及负荷侧热惯性，建立“动态-延时”逻辑关系模型，分析

该逻辑下贝叶斯网络时序模拟过程，通过算例验证所建热力子系统贝叶斯网络的正确性。根据电-气-热多能耦合的综合能源

系统各元件的逻辑关系，运用改进的贝叶斯网络时序模拟推理算法对综合能源系统的可靠性指标进行评估，并分析多能互补

及储能装置对系统可靠性的影响。结果表明：相较于单一运行子系统，在多能流子系统耦合形成的综合能源系统中，各子系统

经耦合元件互相进行能量转化，其整体运行可靠性更高。同时可借助贝叶斯网络模型能实现反向诊断的特点，判断出综合能

源系统结构弱点所在。

关键词：综合能源系统；可靠性评估；贝叶斯网络；时序模拟；动态-延时

中图分类号：TM732文献标志码：A

复杂度，提高计算效率，但在多类型负荷相关参数发生变化

0引言

后，仍需重新进行可靠性分析，评估效率难以满足评估需求。

［1］

能源是人类赖以生存和发展的基础。随着全球能源危文献［9-10］采用蒙特卡洛模拟法从多时间尺度来进行可靠性

机的扩散和环境污染的加剧，传统化石能源已无法满足人类评估，对不同能源网络互相之间的影响进行考虑，然而系统中

社会快速增长的能源需求。为提高能源利用效率，降低碳排出现多种类负荷接入时，会导致模型规模变大，计算效率降低，

放，中国提出碳达峰和碳中和目标。综合能源系统且该方法不便于找出系统中可靠性的薄弱环节。文献［11］考

［2］

（integratedenergysystem，IES）是能源互联网的物理载体，也虑热网热媒流速、热损耗以及动态延时特性，将刻画系统时

是实现“双碳”目标的重要措施之一。由于综合能源系统内变过程的偏微分方程转化为代数方程，建立热电综合能源系

电、气、热等多能源的异质特性使得系统运行特性不同于单统模型，从而精确模拟系统分钟级能量变化，但大大增加非

一供能系统，因此需考虑到各子系统的动态变化过程及各种故障时刻可靠性指标计算难度，降低效率。文献［12］基于序

能源形式间存在的复杂耦合关联，综合能源系统可靠性评估贯蒙特卡洛法，设计配电网可靠性评估算法，计算区域供电

方法应有所不同。如何建立反