電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)多時(shí)段暫態(tài)能量流仿真

衛(wèi)志農(nóng)，梅建春，孫國(guó)強(qiáng)，臧海祥，陳 勝，陳 霜

（河海大學(xué) 能源與電氣學(xué)院，江蘇 南京 211100）

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隨著社會(huì)的發(fā)展和能源消耗的不斷增加，化石能源短缺以及環(huán)境污染等問(wèn)題不容忽視。為了解決能源利用的難題，美國(guó)學(xué)者杰里米·里夫金在其著作《第三次工業(yè)革命》中提出能源互聯(lián)網(wǎng)（EI）這一概念［1］。天然氣作為一種清潔能源，具有儲(chǔ)量豐富、高效環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)得到大量開(kāi)發(fā)。燃?xì)廨啓C(jī)是電力系統(tǒng)和天然氣系統(tǒng)傳統(tǒng)的耦合元件，隨著新型燃?xì)廨啓C(jī)和聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)和天然氣系統(tǒng)之間的聯(lián)系日趨緊密。近年來(lái)出現(xiàn)的電轉(zhuǎn)氣（P2G）技術(shù)為電力儲(chǔ)能提供了新的方向，具有極大的應(yīng)用前景，同時(shí)，該技術(shù)的使用也使電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)（IPGES）能量的雙向流動(dòng)成為可能［2-3］。因此對(duì)IPGES的研究成為了EI發(fā)展的必然趨勢(shì)［1，4-5］。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)IPGES的研究尚處于起步階段。文獻(xiàn)［6］利用電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算方法計(jì)算天然氣系統(tǒng)能量流。文獻(xiàn)［7-9］研究了IPGES的穩(wěn)態(tài)能量流。電力系統(tǒng)和天然氣系統(tǒng)之間的耦合導(dǎo)致電力系統(tǒng)對(duì)天然氣系統(tǒng)的依賴性增強(qiáng)，文獻(xiàn)［10］以此為背景，研究了天然氣供應(yīng)可靠性對(duì)電力系統(tǒng)的影響。文獻(xiàn)［11］將電力系統(tǒng)概率潮流計(jì)算推廣到IPGES，進(jìn)行綜合能源系統(tǒng)的概率能量流分析。在文獻(xiàn)［6］的基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)［12］研究了IPGES的最優(yōu)能量流，文獻(xiàn)［13］提出了一種IPGES概率最優(yōu)能量流模型，文獻(xiàn)［14］對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)的最優(yōu)調(diào)度進(jìn)行了研究。然而，電網(wǎng)與氣網(wǎng)在動(dòng)態(tài)時(shí)間尺度上存在顯著差異，上述研究主要基于天然氣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)能量流模型，忽略了天然氣管網(wǎng)慢過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏離真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)。……