电-气综合能源系统的随机优化和分布式调度研究
发布时间：2021-08-28 19:43
电-气综合能源系统（Integrated Electricity-Gas System,IEGS）是现代智能电网的表现形式和发展方向,亦是支撑能源互联网的核心技术。电力与天然气系统的能量交互和多能互补在提高系统运行安全水平的同时,也对复杂系统的分析和调度提出挑战。综合能源系统主流采用确定性和集中式的调度方式。确定性方法由于未考虑实际运行中存在的多重随机因素,在态势感知和风险控制方面存在不足。集中式方法受统一调控模式影响,不可避免地存在信息保护和自治决策能力较弱的问题。在此背景下,本文从传统电力系统的分散协调风险调度方法出发,进而对输配一体化综合能源系统多指标评估、含储能设备的电-气互联系统鲁棒优化以及多区互联电-气系统分布式调度等方面展开理论研究,主要总结如下:（1）面向电力市场改革背景,提出了一种计及经济性、安全性和风险性的互联电力系统分散协调调度方法。在传统节点电价中引入风险价格以反映电力系统的运行风险水平,提出了一种改进风险节点电价模型（Risk-based Locational Marginal Price,RLMP）。基于区域系统的产消属性,设计了无需上级调度中心参与的互联电...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１本文总体章节安排??
价会驱使高价区域从外网购入电力。因此在协调过程中需要通过联络线功率的调??整，实现ＴＬＮ上节点电价的一致，此时电力交易迗到平衡１１３Ｑ１。通常来说，节点??负荷需求的增加会提高该节点的电价，反之会降低该节点电价。图２．４对联络线??节点上风险节点电价的平衡过程进行了阐述。节点１和节点２通过区域联络线连??接，属于同一?ＴＬＮ。它们各自的区域调度中心首先选择若干联络线传输功率值，??画出各自的ＲＬＭＰ近似变化曲线。调度中心再分析比较这些电价曲线，通过调整??联络线传输功率（２４．０ＭＷ），使节点１和节点２拥有相同的ＲＬＭＰ（３１．９３￥／ＭＷ）。??３２．４；???＾＾???１?１??—??＋节点１??３２．３－?节点?２?ｊ??＞?３２．２－?１??｜３２丨??ｉＣＬ?３１．９＾?二？￣￣￣￣￣▲???＾??匡■?！??Ｉ??３１－７－?］??－＞?１?Ｉ?：?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?｜???＇０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０??联络线传输功率（ＭＷ）??图２．４联络线节点风险节点电价的平衡过程??２４??
协调过程经过九次协调后结果收敛，最终区域Ｂ通过联络线向Ａ输送３３．８７２ＭＷ??电力，区域Ｃ向Ｂ输送２３．９８５ＭＷ电力。在整个协调过程中，互联电力系统总的??运行费用随迭代次数呈下降趋势（图２．６），说明分散协调的风险调度策略能够充分??利用区域电网间的输电能力，解决跨区域输电阻塞和风险控制问题。同时注意到，??在经过前三次迭代后，系统运行费用隨迭代的进行变化不大，仅做小范围调整以??达到收敛条件，这也和联络节点的变化幅度相吻合。在较低的计算精度或较差的??通信条件下，可提前终止协调迭代以提升计算效率并降低通信冗余。??＊１０４??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?１??■?—－??２?６１４＊?１〇４?｜—区域电网Ａ??匚二１２域电网Ｂ??之６１３?■?丨—ｉ嵌电网ｃ｜??＿ｉｉ丨丨??０１?２３４５６７８９??迭代次数??图２．６运行费用与协调迭代次数关系??分别采用集中式、分散协调和分散式策略（相邻区域不协调，即无电力交易）??对三区域互联４２节点系统进行风险调度，结果如表２．６所示。在分散式（不协调）??策略下
【参考文献】：
期刊论文
[1]气电耦合综合能源系统供电可靠性评估解析算法[J]. 陈娟伟,余涛,许悦,程小华. 电力系统自动化. 2018(24)
[2]基于多场景随机规划和MPC的冷热电联合系统协同优化[J]. 王皓,艾芊,甘霖,周晓倩,胡帆. 电力系统自动化. 2018(13)
[3]多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战[J]. 艾芊,郝然. 电力系统自动化. 2018(04)
[4]基于随机优化的综合能源系统能量管理[J]. 季振亚,黄学良,张梓麒,孙厚涛,赵家庆,李军. 东南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]考虑多能耦合及品位差异的含储能微网可靠性评估[J]. 葛少云,李吉峰,刘洪,王莹,孙昊,路志英. 电力系统自动化. 2018(04)
[6]计及可靠性的电—气—热能量枢纽配置与运行优化[J]. 罗艳红,梁佳丽,杨东升,周博文,胡博,杨玲. 电力系统自动化. 2018(04)
[7]基于粒子群-内点混合优化算法的区域综合能源系统可靠性评估[J]. 张弛,唐庆华,严玮,魏菊芳,侯恺,王越,何哲. 电力建设. 2017(12)
[8]含电转气的电–气互联系统可靠性评估[J]. 余娟,马梦楠,郭林,张淑国. 中国电机工程学报. 2018(03)
[9]分布式综合能源系统可靠性评估[J]. 黄玉雄,李更丰,别朝红,寇宇,姜江枫. 智慧电力. 2017(07)
[10]计及电转气规划的综合能源系统运行多指标评价[J]. 杜琳,孙亮,陈厚合. 电力自动化设备. 2017(06)
博士论文
[1]弹性电力系统环境下的系统规划与恢复优化[D]. 孙磊.浙江大学 2017
[2]计及预想故障的电力系统风险调度模型与方法研究[D]. 文云峰.浙江大学 2015
硕士论文
[1]风电大规模接入下的电力系统可靠性评估[D]. 纪路明.华北电力大学 2015
[2]基于蒙特卡罗法的电力系统可靠性评估算法研究[D]. 黄江宁.浙江大学 2013
本文编号：3369129
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１本文总体章节安排??
价会驱使高价区域从外网购入电力。因此在协调过程中需要通过联络线功率的调??整，实现ＴＬＮ上节点电价的一致，此时电力交易迗到平衡１１３Ｑ１。通常来说，节点??负荷需求的增加会提高该节点的电价，反之会降低该节点电价。图２．４对联络线??节点上风险节点电价的平衡过程进行了阐述。节点１和节点２通过区域联络线连??接，属于同一?ＴＬＮ。它们各自的区域调度中心首先选择若干联络线传输功率值，??画出各自的ＲＬＭＰ近似变化曲线。调度中心再分析比较这些电价曲线，通过调整??联络线传输功率（２４．０ＭＷ），使节点１和节点２拥有相同的ＲＬＭＰ（３１．９３￥／ＭＷ）。??３２．４；???＾＾???１?１??—??＋节点１??３２．３－?节点?２?ｊ??＞?３２．２－?１??｜３２丨??ｉＣＬ?３１．９＾?二？￣￣￣￣￣▲???＾??匡■?！??Ｉ??３１－７－?］??－＞?１?Ｉ?：?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?｜???＇０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０??联络线传输功率（ＭＷ）??图２．４联络线节点风险节点电价的平衡过程??２４??
协调过程经过九次协调后结果收敛，最终区域Ｂ通过联络线向Ａ输送３３．８７２ＭＷ??电力，区域Ｃ向Ｂ输送２３．９８５ＭＷ电力。在整个协调过程中，互联电力系统总的??运行费用随迭代次数呈下降趋势（图２．６），说明分散协调的风险调度策略能够充分??利用区域电网间的输电能力，解决跨区域输电阻塞和风险控制问题。同时注意到，??在经过前三次迭代后，系统运行费用隨迭代的进行变化不大，仅做小范围调整以??达到收敛条件，这也和联络节点的变化幅度相吻合。在较低的计算精度或较差的??通信条件下，可提前终止协调迭代以提升计算效率并降低通信冗余。??＊１０４??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?１??■?—－??２?６１４＊?１〇４?｜—区域电网Ａ??匚二１２域电网Ｂ??之６１３?■?丨—ｉ嵌电网ｃ｜??＿ｉｉ丨丨??０１?２３４５６７８９??迭代次数??图２．６运行费用与协调迭代次数关系??分别采用集中式、分散协调和分散式策略（相邻区域不协调，即无电力交易）??对三区域互联４２节点系统进行风险调度，结果如表２．６所示。在分散式（不协调）??策略下
【参考文献】：
期刊论文
[1]气电耦合综合能源系统供电可靠性评估解析算法[J]. 陈娟伟,余涛,许悦,程小华. 电力系统自动化. 2018(24)
[2]基于多场景随机规划和MPC的冷热电联合系统协同优化[J]. 王皓,艾芊,甘霖,周晓倩,胡帆. 电力系统自动化. 2018(13)
[3]多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战[J]. 艾芊,郝然. 电力系统自动化. 2018(04)
[4]基于随机优化的综合能源系统能量管理[J]. 季振亚,黄学良,张梓麒,孙厚涛,赵家庆,李军. 东南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]考虑多能耦合及品位差异的含储能微网可靠性评估[J]. 葛少云,李吉峰,刘洪,王莹,孙昊,路志英. 电力系统自动化. 2018(04)
[6]计及可靠性的电—气—热能量枢纽配置与运行优化[J]. 罗艳红,梁佳丽,杨东升,周博文,胡博,杨玲. 电力系统自动化. 2018(04)
[7]基于粒子群-内点混合优化算法的区域综合能源系统可靠性评估[J]. 张弛,唐庆华,严玮,魏菊芳,侯恺,王越,何哲. 电力建设. 2017(12)
[8]含电转气的电–气互联系统可靠性评估[J]. 余娟,马梦楠,郭林,张淑国. 中国电机工程学报. 2018(03)
[9]分布式综合能源系统可靠性评估[J]. 黄玉雄,李更丰,别朝红,寇宇,姜江枫. 智慧电力. 2017(07)
[10]计及电转气规划的综合能源系统运行多指标评价[J]. 杜琳,孙亮,陈厚合. 电力自动化设备. 2017(06)
博士论文
[1]弹性电力系统环境下的系统规划与恢复优化[D]. 孙磊.浙江大学 2017
[2]计及预想故障的电力系统风险调度模型与方法研究[D]. 文云峰.浙江大学 2015
硕士论文
[1]风电大规模接入下的电力系统可靠性评估[D]. 纪路明.华北电力大学 2015
[2]基于蒙特卡罗法的电力系统可靠性评估算法研究[D]. 黄江宁.浙江大学 2013
本文编号：3369129
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