1.一种弹性提升城市电与气综合能源系统扩展规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：对于城市电与气综合能源系统的基本构成单元电力线路和输气管道通过熵权决策法按照三个评价指标分成三个受灾等级；

步骤S2：建立自然灾害情况下，城市电与气综合能源系统基本元件的受灾故障不确定集合；

步骤S3：建立考虑弹性提升的城市电与气综合能源系统扩展规划鲁棒优化模型，具体包括如下步骤：步骤S3101：目的是投资成本和最坏灾害情况下运行的失负荷成本之和最小，Q(x,u)＝mincloss (9)式(8)为考虑弹性提升的城市电与气综合能源系统的扩展规划鲁棒优化模型，式(9)为自然灾害故障最坏情况下发生的最小化失电负荷和失气负荷成本之和，式(10)和式(11)分别为具体表达式，其中，X表示新增元件决策变量集合；U为故障集合；cinv为总投资成本；

为新增蓄电池投资成本； 为新增燃气分布式发电机投资成本； 为新增电转气装置投资成本； 为新增储气罐投资成本； 为新增电力线路成本， 为新增输气管道成本；L1,L2分别为电力系统中重要负荷和非重要负荷的节点集合；K1,K2分别为天然气系统中重要负荷和非重要负荷的节点集合；cd,1,cd,2分别为电力系统中重要负荷和非重要负荷切除单位电量的惩罚费用；cg,1,cg,2分别为天然气系统中重要负荷和非重要负荷切除单位气量的惩罚费用； 分别为在t时刻电力系统中节点i失电负荷量和天然气系统中节点m失气负荷量；

步骤S3102：各元器件具体投资维护成本表示如下：

式(12)‑(17)分别为新增储能蓄电池投资成本，新增燃气分布发电机投机成本，新增电转气设备投资成本、新增储气罐投资成本、新增电力线路成本和新增输气管道成本，其中，i,m分别为电力线路节点和输气管道节点；ΩB,ΩDG,ΩP2G,ΩS,ΩL,ΩK分别为各投资设备待选节点集合；ΩL、ΩK分别为电力系统中新增电力线路候选节点集合和天然气系统中新增输气管道节点集合；这里新增的电力线路是连接电网和处于气网中的电转气装置的，新增的输气管道是连接气网网和处于电网中的燃气分布式发电机装置的；ΘB、ΘDG、ΘP2G、ΘS分别为新增储能蓄电池、新增燃气分布发电机、新增电转气设备、新增储气罐的备选类型集合；

BP BE SG SE

U 、U 分别为储能蓄电池的单位功率和单位容量投资维护费用；U 、U 分别为储气库的单DG P2G L K位气流量和单位容量投资维护费用；U 、U 、U 、U分别为分布式燃气轮机、电转气装置、新增电力线路、新增输气管道的单位容量投资维护费用； 为待选型号为σ的储能蓄电池的功率和容量大小； 为待选型号为σ的燃气分布式电源的功率大小； 为待选型号L为σ的电转气装置的功率大小； 为待选型号为σ的储气罐的流量和容量大小；P为新K增电力线路的容量；E 为新增输气管道的容量； 为各投资设

备的二进制整数决策变量， 为现值转等年值系数，其中r为贴现率；N inv为新增元件的使用年限；

步骤S3103：新增设备的数量约束：

式(18)‑(21)分别表示储能蓄电池、燃气分布式发电机、电转气装置、储气罐的新增数量约束，式(22)保证每个在天然气网络中新增的为电转气装置通过电力线路连接到相匹配的电力系统节点，同理式(23)保证每个在电力网络中新增的分布式燃气轮机通过输气管道B DG P2G S连接到相匹配的天然气系统节点；其中，N、N 、N 、N分别为各元件允许新增的个数上限；

步骤S4：由于上步所建立的鲁棒优化模型具有max‑min‑max三层结构，无法直接求得最终结果；因此将所建立的鲁棒优化模型进行转化，并利用列和约束算法进行求解，具体为：步骤S401：将二阶段鲁棒优化问题转化为主问题与子问题的形式进行迭代求解；

步骤S402：主问题对应第一阶段扩展规划的新增设备的选址定容决策问题；

步骤S403：子问题对应第二阶段自然灾害对电与气城市系统的影响，是在灾害引起系统故障的最坏情况后，通过调整电网和气网潮流分布减少失负荷量，从而保证系统运行的经济性；

步骤S404：由于上述子问题具有max‑min两层结构，因而无法直接求解，将采用拉格朗日对偶理论将内层min问题转化为其对偶问题对应的max问题，并与外层max问题合并求解；

步骤S5：使用IEEE33节点电力系统和比利时20节点天然气系统作为仿真算例对模型进行验证说明；使用MATLAB语言对模型编程，调用CPLEX工具箱进行求解。

2.根据权利要求1所述的一种弹性提升城市电与气综合能源系统扩展规划方法，其特征在于，步骤S1中的利用熵权决策法对城市电与气综合能源系统的基本构成单元电力线路和输气管道进行受灾等级划分，具体为：电力系统中的电力线路个数用I表示，为被评价对象；每个被评价对象的评价指标有3个，分别为灾害传播时空路径、线路所带负荷的重要程度和线路是否主干部分；

步骤S101：将被评价对象进行标准化处理：

式中：xmin为同一评价指标下不同元件的指标值中最小值；xmax为同一评价指标下不同元件的指标值中最大值；xij表示第i个元件的第j个指标数值；

步骤S102：进行归一化处理：

步骤S103：计算各评价指标的熵：

步骤S104：计算第j个评价指标的熵权：

步骤S105：第i个元件的灾害风险值：

通过对各元件灾害风险值的划分，将所有元件分成三个受灾等级，同理，进行天然气系统中的基础元件，输气管道受灾等级的划分。

3.根据根据权利要求1所述的一种弹性提升城市电与气综合能源系统扩展规划方法，其特征在于，步骤S2中的所建立的故障不确定性集合如下：式中：lτ(τ＝1、2、3)为电力线路三个受灾等级集合，kτ(τ＝1、2、3)为输气管道三个受灾等级集合，ui,j表示线路(i,j)是否受到自然灾害的破坏，为1则没有遭到破坏，为0则遭到破坏，um,n表示管道(m,n)是否受到自然灾害的破坏，为1则没有遭到破坏，为0则遭到破坏；Γlτ分别为在三个受灾等级集合内线路损坏预算个数；Γkτ分别为在三种线路灾害等级集合内输气管道损坏预算个数。

4.根据权利要求1所述的一种弹性提升城市电与气综合能源系统扩展规划方法，其特征在于，步骤S3中考虑弹性提升的城市电与气综合能源系统扩展规划鲁棒优化模型约束条件，具体包括如下步骤：步骤S3201：电力系统功率平衡约束：

式中，Pi,j,t表示t时刻从节点i流向节点j的有功功率、Pj,i,t表示t时刻从节点j流向节点i的有功功率； 表示t时刻节点i的燃气分布式发电机输出有功功率； 为t时刻节点i的储能蓄电池输出有功功率； 为t时刻i点的负荷有功功率大小； 为配电系统中t时刻i点的失负荷有功功率大小； 为在电转气装置在t时刻节点i消耗配电系统有功功率大小；l为线路集合，Qi,j,t表示t时刻从节点i流向节点j的无功功率、Qj,i,t表示t时刻从节点j流向节点i的无功功率； 表示t时刻节点i的输出无功功率； 表示t时刻节点i的无功负荷；

步骤S3202：分支功率流约束：

式中， 分别为线路所能承受最大有功功率和无功功率；

步骤S3203：燃气分布式发电机的输出功率约束：

DG,max

式中，Pi 、 分别为节点i允许接入的燃气分布式发电机的最大有功功率和最大无功功率，步骤S3204：P2G装置的转化效率及最大出力约束：

式中，ηP2G为电能转化为气体的转化效率， 为电转气装置输入到节点m的气流大小，为节点m允许接入的电转气装置最大功率；

步骤S3205：储能蓄电池约束：

式中，ci,t、di,t为0‑1整数变量，表示储能蓄电池的充放电状态，若第i个储能蓄电池在t时刻处于放电状态，则ci,t＝0，di,t＝1； 分别表示t时刻储能蓄电池的充、放电功B,max率；rB1、rB2分别表示储能蓄电池的放电和充电效率；Pi 是该节点允许接入的储能蓄电池最大有功功率； 是该节点允许接入的储能蓄电池最大容量；

步骤S3206：失负荷约束：

步骤S3207：天然气系统运行时天然气流量平衡约束：

式中，Gm,n,t表示从t时刻节点m流向节点n的气流；Gn,m,t表示t时刻从节点n流向节点m的气体流量大小； 为储气罐在t时刻流入节点m的气流量； 为电转气装置在t时刻流入节点m的气流量； 为t时刻节点m处的气体负荷； 为t时刻节点m处所供燃气发电机的气流量； 为t时刻节点m处所供失气负荷大小；

步骤S3208：天然气与燃气轮机的耦合关系：

式中，ηg为燃气分布发电机的气体消耗系数；

步骤S3209：管道气流流量约束：

式中， 为输气管道的容量上限；

步骤S3210：储气设施约束：

式中，cm.t，dm,t为0‑1整数变量，表示储气罐的充放状态；若在m节点处的储气罐在t时刻处于输出气体状态，则cm.t＝0，dm,t＝1；GSd,m,t为储气罐输出气体流量大小；GSc,m,t为输入储气罐的气体流量大小；

rS1、rS2分别表示储气罐放气和充气效率； 分别为在该点允许接入的储气罐最大气体流量和该点允许接入的储气罐最大容量；

步骤S3211：失气负荷约束：