考虑电转气的水-电-气多能源系统协同优化调度方法技术方案

本发明专利技术涉及多能源互联系统调度技术领域，具体公开了一种考虑电转气的水

【技术实现步骤摘要】
考虑电转气的水
‑
电
‑
气多能源系统协同优化调度方法


[0001]本专利技术属于多能源互联系统调度
，特别涉及一种考虑电转气的水
‑
电
‑
气多能源系统协同优化调度方法。

技术介绍

[0002]在双碳愿景下，为加快能源结构转型，我国水电装机规模将继续扩大，然而水电系统的运行调度受到来水不确定性和水电送出通道容量受限的影响，将产生“弃水”问题。抽水蓄能技术能够在一定程度上解决“弃水”问题，但会受到水库库容的限制。电转气技术的能量转换与时空平移特性为解决“弃水”提供了有效途径，天然气系统存在慢动态特性，因此天然气传输管道可存储大量的天然气，可通过电转气设备将无法消纳的水电转化为天然气，存储至天然气系统，待用电高峰时段再通过燃气机组将天然气重新转化为电能，以缓解水电装机规模扩大引起的弃水现象。目前，现有研究大多集中于水
‑
电系统、水
‑
光系统、水
‑
风系统以及电
‑
气系统等系统的运行调度。鉴于当前电力系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
分别为水电机组时刻t和时刻t
‑
1的有功出力；(2)电力系统电力系统的约束包括发电机组约束和网络运行约束两部分，所述发电机组包括火电机组和燃气机组两部分；发电机组约束包括发电机组的有功出力约束、电转气设备的消纳电量限值约束、同一节点上的发电机组和电转气设备的工作状态限制约束，即两者不能同时运行、发电机组的上/下爬坡能力约束、发电机组最小开/停机时间约束、发电机组开停机成本约束，如下述公式所示：本约束，如下述公式所示：I
g,t
+I
p,t
≤1≤1≤1≤1≤1≤1式中，I
g,t
为发电机组g在调度时刻t的工作状态，其值为1时表示发电机组处于运行状态，其值为0时表示发电机组处于关停状态；和为发电机组的有功出力限值；P
g,t
为发电机组时刻t的有功出力；I
p,t
为电转气设备在调度时刻t的工作状态；P
p,t
为电转气设备p在调度时刻t的消纳电量；为电转气设备p的功率限值；和分别为发电机组的上/下爬坡速率；和为发电机组的累计开/停机时间；和为发电机组的最小开/停机时间；U
g
和D
g
为发电机组的开/停机成本；和分别表示发电机组的启停机燃料消耗；电力系统的运行约束包括节点潮流平衡、线路有功潮流限制、线路有功潮流计算以及节点相角约束，如下述公式所示：
‑
P
lmax
≤P
l,t
≤P
lmax
P
l,t
＝[θ
s(l),t
‑
θ
r(l),t
]/x
l
式中，P
l,t
为输电线路上的有功潮流；s(l)和r(l)分别为输电线路的送/受端节点；P
d,t
为电力负荷大小；P
lmax
为输电线路有功潮流的限值；x
l
为输电线路l的电抗值；θ
e,t
为节点e的相角大小，和为节点e的相角限值；θ
ref,t
为参考节点的相角大小；P
d,t
为电力系统负荷在时刻t的值；θ
s(l),t
和θ
r(l),t
分别为时刻t输电线路l潮流流出和潮流流入节点的相角大小；
(3)天然气系统天然气系统的约束包括气井的容量约束、储气设备的储气量约束、储气设备的天然气流入/流出约束、节点潮流平衡约束、天然气管道潮流传输约束以及节点气压约束和压缩机两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：两端节点气压约束；如下述公式所示：式中，mn和w分别表示天然气传输管道和天然气负荷；gn表示燃气机组；G
k,t
为气井k在调度时刻t的出气安排；和为气井的出气量限值；E
s,t
为储气设备s在调度时刻t的储气量；为储气设备在调度时刻t的进气量；为储气设备在调度时刻t的出气安排；和为储气设备的储气量限值；和为储气设备的进/出气速率限值；G
mn,t
为天然气传输管道上的潮流；s(mn)和r(mn)分别为天然气节点上的潮流流出/流入管道；G
w,t
为天然气负荷大小；G
p,t
为调度时刻t电转气设备的产气量；G
gn,t
为调度时刻t燃气机组gn的耗气量；K
mn
为计算天然气管道潮流的常数，其值受天然气管道特性的影响；π
m,t
和π
n,t
为天然气节点m和n在时段t的节点气压的平方；sgn(π
m,t
,π
n,t
)表示天然气传输管道mn在时段t的潮流方向，其值为1时表示天然气潮流从节点m流至节点n，其值为
‑
1时表示天然气潮流从节点n流至节点m；为压缩机设备c的气体压缩常数；和为节点气压的平方的限值。4.根据权利要求1所述的考虑电转气的水
‑
电
‑
气多能源系统协同优化调度方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：水
‑
电转换模型如下：水电机组将水的势能转化为电能，因此其发电出力与水头和发电流量有关，水电机组的发电曲线下式所示：P
h,t
＝g
c
·
η
h
·
W
h,t
·
H
h,t
式中，P
h,t
为水电机组在调度时刻t的出力；g
c
为水电转换系数，η
h
为转换效率；电
‑
气转换模型如下：燃气机组将天然气转化为电能，其耗气量与发电量的转换曲线如式所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：南璐，何川，陈宇航，李湃，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：