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随着天然气网的扩张及燃气式发电和电转气(power to gas,P2G)的应用普及,使电能与天然气在大范围、长距离实现电-气综合能源系统(integrated electricity-gas system,IEGS)协调运行很有必要。在电-气综合能源系统中,风力发电能有效应对能源问题和环境问题,但风电本身具有很强的随机性和波动性,导致了大量的弃风现象。而且随着负荷种类和耗量的不断增加,负荷需求也呈现出较大的不确定性。因此针对上述问题,本文从两个方面展开研究:一是利用信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)应对风电、负荷的不确定性;二是通过电转气装置、抽水蓄能电站、需求侧管理(demand side management,DSM)三个手段提高电-气综合能源系统的经济性和灵活性。主要研究内容如下:首先,针对电-气综合能源系统理论基础展开研究。分析了电-气综合能源系统结构框架和数学模型。给出了在能源供给侧提升系统性能的电转气装置和抽水蓄能电站的运行原理及特性。研究了处理不确定性的新方法——信息间隙决策理论。然后,构建了基于信息间隙决策理论的电-气综合能源系统优化调度模型。该模型一方面探究IGDT在处理电-气综合能源系统中风电和负荷不确定性时的效果,另一方面分析电转气装置和抽水蓄能电站对风电消纳量的影响。通过分段线性化处理将模型由混合整数非线性规划问题转化为混合整数线性规划问题。基于改进的IEEE6-NG7系统进行算例仿真,仿真结果验证了IGDT调度模型能在保证预期调度成本前提下求得综合不确定度,量化系统对不确定性的容忍程度,并制定出相应的机组调度计划,同时验证了电转气装置和抽水蓄能电站能够显著提升风电消纳量。最后,建立了计及需求侧管理的电-气综合能源系统IGDT优化调度模型。该模型中,需求侧管理采用削减负荷、转移负荷和替代负荷三种方式,同时以运行成本和需求侧管理补偿成本最小为目标函数,考虑了饱和度、差异度和舒适度三种用户满意度等约束条件。算例仿真验证了该模型的有效性,同时表明需求侧管理可以提高夜晚负荷低谷时的风电消纳量,优化负荷曲线,降低系统运行成本。