[发明专利]电-气耦合网络电力系统灵活性的量化方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种电‑气耦合网络电力系统灵活性的量化方法、装置及设备，通过计算每个管道的最小允许天然气管存量，并考虑由于供需不匹配造成的天然气管存的变化量，进而评估天然气管存量灵活性的大小，并通过燃气机组将电力系统与天然气系统耦合起来，根据天然气管存量灵活性的大小量化电力系统燃气机组有功出力的灵活性，由于充分考虑了天然气管存对电力系统灵活性的影响，在量化电力系统燃气机组有功出力范围时更为准确，与现有技术相比，能够有效量化电‑气耦合网络中电力系统应对负荷及可再生能源波动的能力，有助于更加全面评估电‑气耦合系统的安全性，提升电力系统经济调度计划的合理性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电-气耦合网络电力系统灵活性的量化方法、装置及设备。

背景技术

随着风电和光伏等可再生能源的日益普及，通过灵活性资源平抑可再生能源间歇性的需求不断增加。由于可再生能源的波动使得电力系统需要增加额外的电能储备和爬坡能力，因此有必要提升和量化电力系统的灵活性以确保系统有足够的能力，在保障系统安全稳定运行的前提下，实现对可再生能源的消纳。关于如何提升电力系统灵活性已经有了一些初步方案。其中，鉴于燃气轮机具有较强的爬坡能力，燃气发电机组预计会成为越来越多常规发电的首选机型。而随着燃气轮机的推广应用，由于天然气作为燃料输入燃气轮机发电，故安全稳定的天然气供给是保障电力充分供应的先决条件。

目前而言，在量化电力系统灵活性时，现有的量化方法往往仅考虑电力系统中电力设备的调节能力，并没有同时考虑天然气的供给能力。但是，电力系统与天然气系统在燃气机组处耦合，电力系统的灵活性也将受到天然气供应能力的影响。由于天然气与电力的传输特性存在巨大差异，天然气的负荷与气源不需要保证实时的供需平衡。从气源产出的天然气需要一段时间才能到达负荷侧，然而负荷侧的需求是实时变化的，故其大部分波动都需要靠天然气管存平抑。因此，对于电-气耦合网络，有必要对天然气管存的灵活性进行评估，并根据评估结果进一步确定燃气机组有功出力灵活性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是：提供一种电-气耦合网络电力系统灵活性的量化方法、装置及设备，能够有效量化电-气耦合网络中电力系统应对负荷及可再生能源波动的能力，有助于更加全面评估电-气耦合系统的安全性，提升电力系统经济调度计划的合理性。

为了达到上述目的，本发明一方面提供一种电-气耦合网络电力系统灵活性的量化方法，包括：

根据每个管道的最小允许运行压强，计算每个管道的最小允许天然气管存量；

根据所在区域内天然气的总供给预测量和总需求预测量，计算所在区域内天然气管存的变化量；

根据所在区域内所述天然气管存的变化量以及所述每个管道的最小允许天然气管存量，计算所在区域内天然气管存量允许的下限值；

根据所在区域内天然气管存量的实际值和所述天然气管存量允许的下限值，计算所在区域内允许抽取天然气的最大值；

根据所在区域内所述允许抽取天然气的最大值，计算所在区域内电力系统燃气机组的最大允许增发电量。

优选地，所述计算每个管道的最小允许天然气管存量的计算公式为：