考虑液化天然气供应风险的气电联合系统运行分析 被引量：23

1

作者 刘沁哲 陈启鑫 +2 位作者 卢恩 陈钢 康重庆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2831-2837,共7页

天然气是一种重要的清洁能源,燃气机组在电力系统运行中也具有非常重要的作用。随着国际液化天然气(liquefied natural gas,LNG)贸易的快速增长,LNG接收站作为一种新型气源的比例也将持续增加。尽管有一些研究工作考虑了天然气-电网系... 天然气是一种重要的清洁能源,燃气机组在电力系统运行中也具有非常重要的作用。随着国际液化天然气(liquefied natural gas,LNG)贸易的快速增长,LNG接收站作为一种新型气源的比例也将持续增加。尽管有一些研究工作考虑了天然气-电网系统的联合协调优化,但其并未考虑LNG气源在供应上的特殊性。LNG受到船运、LNG储罐等条件的影响形成供应风险,而这种风险也将影响到天然气-电网联合系统在多日(周、甚至月)运行计划上的安排。为此,构建了一个以多日为优化周期的气电联合系统运行模型,考虑了天然气系统与电力系统的协调耦合,对LNG的气源供应风险进行了建模分析,并提出了在不同供应场景下的目标函数构建方法;以比利时20节点天然气系统和IEEE-39节点电力系统为基础构造算例,验证了所提出模型的有效性,并对气电联合系统在不同LNG供应场景下的运行方式与效益进行了全面的分析。 展开更多

关键词 LNG供应风险 气电联合系统 燃气电厂 运行优化

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一种考虑天然气系统动态过程的气电联合系统优化运行模型 被引量：45

2

作者 艾小猛 方家琨 +1 位作者 徐沈智 文劲宇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期409-416,共8页

由于环境污染和能源短缺问题的凸显,天然气-电力耦合形成的多能源互联系统因其清洁、高效引起了众多关注。然而天然气系统运行和电力系统运行属于2个不同的时间尺度,其耦合系统运行须考虑这一因素的影响。针对这一问题,推导了天然气系... 由于环境污染和能源短缺问题的凸显,天然气-电力耦合形成的多能源互联系统因其清洁、高效引起了众多关注。然而天然气系统运行和电力系统运行属于2个不同的时间尺度,其耦合系统运行须考虑这一因素的影响。针对这一问题,推导了天然气系统动态潮流方程,考虑气电联合系统双边能量转换关系,建立了耦合系统的多时段优化运行模型,并在一定假设情况下,对模型进行了合理的线性化处理,使得该模型可以很好地反映耦合系统中天然气侧系统的动态过程,且能适用于大规模问题求解要求。最后通过仿真算例验证了所提模型的合理性和有效性。 展开更多

关键词 气电联合系统 多时间尺度 动态潮流方程 Wenderoff差分 线性优化

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基于价格引导的气电联合系统双层优化模型 被引量：9

3

作者 舒康安 艾小猛 +2 位作者 方家琨 姚伟 文劲宇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期100-107,共8页

电气联合系统因其清洁性、灵活性引起众多关注,然而燃气电站与P2G(powerto gas)电站作为两个系统的连接者,其行为受实时电价与气价影响。针对这一问题,提出一种基于价格激励的气电联合系统的双层优化模型。该模型同时计及了电网潮流和... 电气联合系统因其清洁性、灵活性引起众多关注,然而燃气电站与P2G(powerto gas)电站作为两个系统的连接者,其行为受实时电价与气价影响。针对这一问题,提出一种基于价格激励的气电联合系统的双层优化模型。该模型同时计及了电网潮流和燃气管网的动态能量流,考虑燃气电站与P2G电站的套利特性,利用价格激励的方式引导其决策行为,从而增加风电消纳、缓解网络拥塞。模型分为上下两层,上层优化目标为电网运行成本最小,下层优化目标则为燃气电站与P2G电站收益最大。为求取所提双层优化模型的最优均衡解,首先采用矩阵表达的形式改写天然气系统暂态能量流方程,其次利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将双层优化问题转换为单层优化问题,再次对KKT条件进行线性化处理,将模型转换成可直接求解的混合整数二次优化问题,最后通过仿真算例验证了所提模型和方法的有效性。 展开更多

关键词 气电联合系统 动态能量流 价格信号 双层优化 KKT条件

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考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性评估 被引量：13

4

作者 龚凌霄 刘天琪 +3 位作者 何川 南璐 苏学能 胡晓通 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期39-47,共9页

气电联合系统是能源互联网的重要组成部分,其可靠性评估对系统安全运行具有重要意义。因此,提出一种考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性评估方法。首先建立气电联合系统负荷削减优化模型,利用泰勒级数展开法对考虑气网潮流方向和天... 气电联合系统是能源互联网的重要组成部分,其可靠性评估对系统安全运行具有重要意义。因此,提出一种考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性评估方法。首先建立气电联合系统负荷削减优化模型,利用泰勒级数展开法对考虑气网潮流方向和天然气管道运行状态的天然气潮流约束方程进行线性化处理;其次引入电、气负荷综合需求响应以提升系统可靠性,并对可中断和可转移电、气需求响应负荷进行建模;然后提出考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性评估指标,并基于序贯蒙特卡洛模拟法获取系统设备元件的运行状态,评估考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性;最后对IEEE 24-NGS 12气电联合系统进行算例分析,评估了7种不同场景下气电联合系统的可靠性,仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 气电联合系统 可靠性评估 负荷削减 泰勒级数展开法 综合需求响应

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气电联合系统的双向优化调度 被引量：1

5

作者 赵有林 邱晓燕 +2 位作者 赵长枢 刘梦依 张浩禹 《电测与仪表》 北大核心 2020年第18期36-42,共7页

针对气电联合系统双向互联的发展需求,该文提出了含电转气和燃气轮机热电解耦的双向优化调度模型。在电至气与气至电两个方向,分别建立净效益最大电转气容量配置模型与考虑弃风成本、燃气轮机热电解耦的发电总成本最小模型,运用带权极... 针对气电联合系统双向互联的发展需求,该文提出了含电转气和燃气轮机热电解耦的双向优化调度模型。在电至气与气至电两个方向,分别建立净效益最大电转气容量配置模型与考虑弃风成本、燃气轮机热电解耦的发电总成本最小模型,运用带权极小模函数和遗传算法对电转气设备净效益与系统发电总成本间的矛盾问题进行求解。研究结果表明,电转气设备能够提高风电消纳能力并产生较高的净效益,热电解耦提高了燃气轮机发电的灵活性,且减小了发电成本。 展开更多

关键词 气电联合系统 双向优化调度 电转气容量配置 热电解耦 风电消纳

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气电联合系统的协同规划方法及应用 被引量：2

6

作者 范宏 刘巧宏 +2 位作者 周嘉新 朱佩琳 陈龙超 《水电能源科学》 北大核心 2019年第7期205-208,61,共5页

鉴于传统规划方法分析单一能源系统存在的不足,提出了一种气电联合系统的协同规划方法,其考虑了天然气系统和电力系统的安全运行约束,以总投资成本、运行成本及碳排放成本最小为目标,建立了气电联合系统的协同规划模型,并采用改进的粒... 鉴于传统规划方法分析单一能源系统存在的不足,提出了一种气电联合系统的协同规划方法,其考虑了天然气系统和电力系统的安全运行约束,以总投资成本、运行成本及碳排放成本最小为目标,建立了气电联合系统的协同规划模型,并采用改进的粒子群算法进行求解,最后对IEEE39节点系统和12节点天然气系统构建的算例进行分析。结果表明,与独立规划相比,气电联合系统协同规划所得规划方案总成本更低,碳排放量也更小。 展开更多

关键词 气电联合系统 天然气系统 电力系统 协同规划

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考虑分布式资源交易的气电综合能源配网系统出清模型 被引量：1

7

作者 翁毅选 马伟哲 +4 位作者 黄福全 林子钊 刘学 何宇俊 张德亮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期52-60,共9页

随着分布式能源设备大量接入配电网并逐步参与分布式交易,配电网运行向着分布式、互动化的方向发展而呈现出更灵活多变的趋势。近年来,综合能源系统快速发展,配网层面电力系统和天然气系统耦合程度日益加深,独立运行模式已无法满足边界... 随着分布式能源设备大量接入配电网并逐步参与分布式交易,配电网运行向着分布式、互动化的方向发展而呈现出更灵活多变的趋势。近年来,综合能源系统快速发展,配网层面电力系统和天然气系统耦合程度日益加深,独立运行模式已无法满足边界匹配要求。文中设计了考虑分布式资源参与的配电网集中交易市场模式,对分布式光伏、分布式储能、电动汽车等建立了交易模型。进而,构建了考虑分布式资源交易的气电综合能源配网系统联合出清模型,采用二阶锥松弛法及泰勒级数展开对配电网潮流约束和配气网潮流约束进行线性化处理,通过配电网节点电价和配气网分时气价反映气电联合系统价格信号。最后,基于改进的气电联合系统对文中所提市场机制模型的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 配电网 电力市场 气电联合系统 机制设计 出清模型 分布式资源

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考虑参数不确定性的区域电-气联合系统的概率-模糊能流评估 被引量：12

8

作者 赵霞 胡潇云 +1 位作者 杨仑 颜伟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期135-142,共8页

电-气联合系统(EGS)中存在大量的不确定因素,而现有研究仅考虑了电、气负荷以及风电功率的概率不确定性对EGS能流分布的影响。为此,提出在EGS的能流分析中进一步考虑天然气管道及电-气耦合设备参数的不确定性,并根据这些参数呈现的不精... 电-气联合系统(EGS)中存在大量的不确定因素,而现有研究仅考虑了电、气负荷以及风电功率的概率不确定性对EGS能流分布的影响。为此,提出在EGS的能流分析中进一步考虑天然气管道及电-气耦合设备参数的不确定性,并根据这些参数呈现的不精确、受主观经验影响等特点,提出用模糊模型来描述其不确定性。在此基础上,以中压配电网和配气网耦合形成的区域EGS为对象,综合考虑上述概率、模糊不确定因素以及中压配电网的不对称、不接地特点,提出区域EGS的概率-模糊能流评估方法。所提方法以蒙特卡罗模拟、α-截集法和证据理论为基础,适用于区域EGS能流的概率评估、模糊评估以及概率-模糊综合评估。以33节点中压配电网以及11节点配气网构成的区域EGS为算例,验证所提方法的有效性。仿真结果表明,不计及天然气管道和耦合设备参数的不确定性,很可能导致对区域EGS能流分布的评估结果过于乐观,从而低估区域EGS的运行风险。 展开更多

关键词 区域电-气联合系统 概率不确定性 模糊不确定性 能流分析 蒙特卡罗模拟 证据理论 综合评估

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考虑多等级加固的气电联合配网系统韧性鲁棒提升策略研究 被引量：7

9

作者 卿玉良 刘天琪 +2 位作者 刘绚 何川 南璐 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4938-4946,共9页

自然灾害是一种发生概率低但破坏力强的极端事件,发生时会给气电联合配网系统中造成严重影响。为提高气电联合配网系统在自然灾害下的韧性,考虑线路/管道加固、应急资源配置与气电联合需求响应,该文提出基于鲁棒优化的韧性提升策略。首... 自然灾害是一种发生概率低但破坏力强的极端事件,发生时会给气电联合配网系统中造成严重影响。为提高气电联合配网系统在自然灾害下的韧性,考虑线路/管道加固、应急资源配置与气电联合需求响应,该文提出基于鲁棒优化的韧性提升策略。首先,在气电联合配网系统中考虑到线路/管道加固后在面对严重自然灾害时可能失效的情形,提出一种表示不同灾害程度与加固程度的多等级加固模型,并建立相应的线路/管道状态约束。然后,在气电联合配网系统运行约束基础上,建立气电应急资源的优化配置模型,引入气电联合需求响应机制,提出以气电联合配网系统中加权失负荷最小为目标的三层防御-攻击-防御韧性提升模型,并采用列与约束生成算法求解。最后,在算例中证明了模型的可行性和求解方法的有效性。 展开更多

关键词 气电联合配网系统 自然灾害 韧性 鲁棒优化 多等级加固 需求响应

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基于稀疏多项式混沌展开的区域电-气联合系统全局灵敏度分析 被引量：9

10

作者 胡潇云 赵霞 冯欣欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期2805-2816,共12页

电-气联合系统中存在大量不确定因素,准确评估这些不确定因素对联合系统的影响是联合系统规划与运行的一项重要内容。该文以区域电-气联合系统为研究对象,考虑电/气负荷、光伏电源和天然气管道参数的不确定性,提出一种基于Sobol′方法... 电-气联合系统中存在大量不确定因素,准确评估这些不确定因素对联合系统的影响是联合系统规划与运行的一项重要内容。该文以区域电-气联合系统为研究对象,考虑电/气负荷、光伏电源和天然气管道参数的不确定性,提出一种基于Sobol′方法和稀疏多项式混沌展开的全局灵敏度分析方法。以IEEE 13配电网和11节点配气网构成的区域电-气联合系统为算例,验证了该文方法的正确性和有效性。算例结果表明,全局灵敏度指标可以量化各种不确定变量及其相互作用对联合系统运行的影响,有助于揭示联合系统运行状态与各种不确定因素之间的复杂关系。仿真结果同时论证了不确定变量的相关性以及天然气管道参数的不确定性对全局灵敏度分析的显著影响。 展开更多

关键词 电-气联合系统 不确定因素 天然气管道参数 全局灵敏度 稀疏多项式混沌展开

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考虑供电能力的电-气联合系统燃气电站优化配置 被引量：1

11

作者 李晓英 张巍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期366-372,共7页

考虑到电-气联合系统中风能、太阳能等间歇性能源的输出功率皆为随机量,基于随机机会约束理论建立以电-气联合系统最大供电能力与燃气电站选址定容为目标的优化模型,计及配网主变和馈线N-1约束、天然气网管道流量供给约束、电-气互联节... 考虑到电-气联合系统中风能、太阳能等间歇性能源的输出功率皆为随机量,基于随机机会约束理论建立以电-气联合系统最大供电能力与燃气电站选址定容为目标的优化模型,计及配网主变和馈线N-1约束、天然气网管道流量供给约束、电-气互联节点功率约束、分布式电源出力等约束,引入考虑混沌扰动的嵌套粒子群算法对所建立的模型进行求解。结果表明所采用的算法寻优能力强,收敛速度快。在最大供电能力和燃气电站投资成本取不同权重时计算两者的最优解,得到的结果可验证所提出模型的准确性和可适用性。 展开更多

关键词 燃气轮机 随机输入 约束理论 选址定容 电-气联合系统 最大供电能力

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面向风电消纳的电–气联合系统分散协调鲁棒优化调度模型 被引量：31

12

作者 郭尊 李庚银 +1 位作者 周明 王剑晓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期6442-6454,共13页

燃气机组和电转气装置的技术突破和应用普及,加速了电-气联合系统(integrated electricity-gas system,IEGS)的发展,同时为风电消纳提供了"风-电-气互补"的新思路。在此背景下,考虑不同能源系统间的信息隐私和运营机制壁垒,... 燃气机组和电转气装置的技术突破和应用普及,加速了电-气联合系统(integrated electricity-gas system,IEGS)的发展,同时为风电消纳提供了"风-电-气互补"的新思路。在此背景下,考虑不同能源系统间的信息隐私和运营机制壁垒,计及风、荷不确定性,建立含动态管存的IEGS分散协调日前-实时两阶段鲁棒优化调度模型。模型从一组考虑日前预测和实时极端场景的固定0-1变量的初始可行解出发,通过嵌套的三层模型解耦迭代更新的整数和连续变量,利用交替方向乘子法和列约束生成算法,实现电系统和气系统的分散自治和IEGS的鲁棒经济运行。算例分析验证所提方法在计算效果、收敛性、鲁棒性和提升风电消纳等方面的合理性和有效性。 展开更多

关键词 电–气联合系统 风电消纳 动态管存 分散协调调度 两阶段鲁棒优化

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计及碳交易机制的电–气联合系统快速动态鲁棒优化运行 被引量：30

13

作者 郭尊 李庚银 周明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1220-1228,共9页

多能协同和高比例风电接入的背景下,低碳电-气联合系统(integrated electricity-gas system,IEGS)逐渐成为了经济和环保的风电消纳途经。计及碳交易机制和天然气动态管存,同时考虑气潮流仿真的实时修正,建立了考虑风电和负荷不确定性的I... 多能协同和高比例风电接入的背景下,低碳电-气联合系统(integrated electricity-gas system,IEGS)逐渐成为了经济和环保的风电消纳途经。计及碳交易机制和天然气动态管存,同时考虑气潮流仿真的实时修正,建立了考虑风电和负荷不确定性的IEGS快速动态鲁棒优化调度模型。模型借助列约束生成算法进行求解,并在分解得到的主问题中嵌套连续二阶锥松弛技术逐步缩小气潮流仿真误差;在子问题中保证系统的偏差量和碳交易总量不越限,并应用时间解耦方法加速求解。算例分析验证了所提方法的收敛性能,以及在改善不确定性IEGS运行问题的经济性、低碳效益、鲁棒性,提升风电消纳能力和计算速度等方面的优势。 展开更多

关键词 电–气联合系统 碳交易机制 动态管存 鲁棒优化 列约束生成算法 连续二阶锥松弛 时间解耦

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考虑负荷柔性及网架调整的电–气联合调度模型 被引量：7

14

作者 赵霞 冯欣欣 +1 位作者 戴蓉 王骆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期6856-6868,共13页

针对现有电–气联合调度方法对负荷柔性利用不充分、未考虑网架结构优化的局限,该文提出一种综合考虑"源侧"机组组合、"网侧"网架结构调整与"荷侧"电/气柔性负荷可削减/转移/平移/替代特性的"源–... 针对现有电–气联合调度方法对负荷柔性利用不充分、未考虑网架结构优化的局限,该文提出一种综合考虑"源侧"机组组合、"网侧"网架结构调整与"荷侧"电/气柔性负荷可削减/转移/平移/替代特性的"源–网–荷"协同的电–气联合系统日前调度模型,以充分释放电–气联合系统中网架结构的优化空间和柔性负荷的调节能力。利用"IEEE-39系统(10)20节点天然气系统"和"IEEE-118系统(10)40节点天然气系统"两个电–气联合系统算例,验证所提协同调度模型的有效性。仿真结果表明,在电–气联合运行中考虑柔性负荷的调节能力和网架结构调整,可以有效促进风电消纳、降低联合系统的运行成本。 展开更多

关键词 电–气联合系统 日前调度 网架优化 柔性负荷 “源–网–荷”协同

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