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随着电力系统与天然气系统之间的耦合日益紧密,二者间的交互影响所引起的安全问题需引起更多重视。多能流的可行性体现了系统的静态安全性,可作为电-气耦合综合能源系统静态安全评估的重要判据之一。
为此,本文将电力系统潮流可行域的概念推广到电-气耦合综合能源系统,首先提出一种基于分立求解算法的电-气耦合综合能源系统多能流仿真分析方法,以此为基础,结合天然气潮流和电力系统潮流的可行性机理,在天然气发电机有功功率注入空间定义电-气耦合综合能源系统可行域;其次根据可行域边界的定义,提出多能流连续潮流方法和空间分割算法,实现多维空间下的可行域求解;最后,以负荷裕度提升为目标,应用电-气耦合综合能源系统可行域,提出了天然气发电机优化调度方法以及提升天然气负荷裕度的储气装置优化配置方法。
(1)基于分立求解算法提出了一种面向电-气耦合综合能源系统的多能流仿真分析方法。首先从“源-网-荷”全环节出发,对供能单元、网络环节以及用能单元中的关键单元建模,构建了电-气耦合综合能源系统的多能流模型;在此基础上提出电-气耦合综合能源系统多能流分立求解方法,并通过两个典型算例验证了分立求解方法的可行性和准确性。
(2)将潮流可行域的概念推广到电-气耦合综合能源系统,根据电力系统潮流可行性和天然气系统潮流可行性定义电-气耦合综合能源系统可行域,利用连续多能流算法追踪可行域边界,提出空间分割算法实现多维空间中可行域的求解并在二维和三维空间下观测可行域,最后通过两个算例验证了所提方法的有效性。
(3)作为可行域的应用,面向电力负荷裕度提升,提出了一种“最远点”搜索算法,实现天然气发电机快速调度。面向天然气负荷裕度提升,提出了一种基于静态灵敏度分析的系统薄弱环节定位方法,根据灵敏度数值大小配置储气设施,实现储气装置选址优化。最后通过算例验证了所提方法的有效性。
为此,本文将电力系统潮流可行域的概念推广到电-气耦合综合能源系统,首先提出一种基于分立求解算法的电-气耦合综合能源系统多能流仿真分析方法,以此为基础,结合天然气潮流和电力系统潮流的可行性机理,在天然气发电机有功功率注入空间定义电-气耦合综合能源系统可行域;其次根据可行域边界的定义,提出多能流连续潮流方法和空间分割算法,实现多维空间下的可行域求解;最后,以负荷裕度提升为目标,应用电-气耦合综合能源系统可行域,提出了天然气发电机优化调度方法以及提升天然气负荷裕度的储气装置优化配置方法。
(1)基于分立求解算法提出了一种面向电-气耦合综合能源系统的多能流仿真分析方法。首先从“源-网-荷”全环节出发,对供能单元、网络环节以及用能单元中的关键单元建模,构建了电-气耦合综合能源系统的多能流模型;在此基础上提出电-气耦合综合能源系统多能流分立求解方法,并通过两个典型算例验证了分立求解方法的可行性和准确性。
(2)将潮流可行域的概念推广到电-气耦合综合能源系统,根据电力系统潮流可行性和天然气系统潮流可行性定义电-气耦合综合能源系统可行域,利用连续多能流算法追踪可行域边界,提出空间分割算法实现多维空间中可行域的求解并在二维和三维空间下观测可行域,最后通过两个算例验证了所提方法的有效性。
(3)作为可行域的应用,面向电力负荷裕度提升,提出了一种“最远点”搜索算法,实现天然气发电机快速调度。面向天然气负荷裕度提升,提出了一种基于静态灵敏度分析的系统薄弱环节定位方法,根据灵敏度数值大小配置储气设施,实现储气装置选址优化。最后通过算例验证了所提方法的有效性。