[发明专利]基于电转气的电-气互联综合能源系统削峰填谷方法

摘要

本发明公布了一种基于电转气的电‑气互联综合能源系统削峰填谷方法，本发明首先分别建立电力网络、天然气网络、电转气和燃气轮机模型，电力网络和天然气网络通过电转气和燃气轮机耦合形成电‑气互联综合能源系统。然后引入经济折算系数将净负荷削峰填谷目标投影到经济维度，与系统运行成本最低目标一起构成综合成本最低目标，并考虑电、气网络各种约束建立电‑气互联综合能源系统削峰填谷模型。用优化软件GAMS(The General Algebraic Modeling System)求解，算例分析结果表明本发明所提模型具有良好的削峰填谷效果。

主权项

1.一种基于电转气的电‑气互联综合能源系统削峰填谷方法，其特征在于：包括以下步骤：1)建立电力网络模型，包括：电力网络有功、无功平衡方程，平衡节点相角约束方程，发电机组有功、无功出力约束方程，节点电压约束方程，线路功率约束方程和发电机组爬坡约束方程；2)建立天然气网络模型，包括：气源点天然气供应流量约束方程，管道流量方程，节点压力约束方程，管存平衡方程，储气罐存储容量约束方程，储气罐注入流量、输出流量约束方程，压缩机能源消耗方程，压缩机压缩比约束方程，天然气网络流量平衡方程；3)建立电转气模型：其中：Q_P2G,j,t为t时刻电转气j转换得到的天然气流量；P_P2G,j,t为t时刻电转气j转化的有功功率；为电转气j的转换效率；H_g为天然气热值；4)建立燃气轮机模型：其中：P_GT,j,t为t时刻燃气轮机j的有功出力；Q_GT,j,t为t时刻燃气轮机j消耗的天然气流量；为燃气轮机j的转换效率；5)定义电‑气互联综合能源系统净负荷：其中：Pnet,t为t时刻系统净负荷；ΩG为发电机组集合；PL,i,t为t时刻节点i的有功负荷；ΩP2G为电转气集合；ΩGT为燃气轮机集合；ΩW为风电场接入点集合；PW,k,t为t时刻风电场k的可用有功出力；δk,t为t时刻风电场k的弃风率；6)建立系统运行成本最低目标：其中：F₁为系统运行成本；T为时间断面数；P_G,i,t为t时刻火电机组i的有功出力；Ω_N为气源点集合；C_N,j为气源点j的天然气价格；Q_N,j,t为t时刻气源点j的天然气供应流量；Ω_S为储气罐集合；C_S,j为储气罐j的存储价格；为t时刻储气罐j的天然气输出流量；C_curt,k为风电场k的弃风成本系数；C_P2G,p为电转气p的运行成本系数；f1(PG,i,t)为t时刻火电机组i的发电成本函数，采用机组成本耗费曲线，表示为：式中：ai、bi、ci分别为火电机组i耗量特性曲线参数；7)建立系统削峰填谷目标：其中：F2为系统相邻时间段净负荷变化率的平方和；8)引入经济折算系数ω将削峰填谷目标投影到经济维度，与系统运行成本一起构成综合成本最低经济目标：其中：F为系统综合成本；9)综合考虑电、气网络中各种约束条件，建立电‑气互联综合能源系统削峰填谷模型；10)求解电‑气互联综合能源系统削峰填谷模型。