基于瞬态仿真的天然气管道动态管存分析

天然气管存量直接影响着管网运行安全,同时管存计算偏差会造成输差问题,给管输企业带来经济损失。针对现行的稳态管存计算方法在非稳定运行工况下计算误差较大的问题,基于有限容积法,建立了天然气管道瞬态流动仿真模型,并提出了动态管存计算方法。通过稳态管存与动态管存计算原理分析,动态管存计算方法在时间更新频率及空间步长划分上均具有显著优势;基于有限容积法,在交错网格下形成一套具有自主知识产权的天然气管道流动仿真算法,并通过与现场实测数据对比验证了该算法的准确性;通过分析在入口压力阶跃、周期性变化的情况下动态管存计算方法与传统稳态管存计算方法的差别,体现了该方法在管存计算实时性与精确度上的优势;根据分析结果,进行现行稳态管存适用性分析并提出改用动态管存计算方法以适应精细化管理要求的建议。

考虑管存动态特性的电-气-热综合能源系统低碳经济调度

电转气(P2G)和热电联产机组(CHP)作为综合能源系统耦合元件,是实现清洁低碳电力的重要途径。基于此,从P2G和CHP的协同机理着手,建立了考虑气管网储能特性的电-气-热互联综合能源日前调度模型。模型目标函数以日前调度成本、弃风成本和污染物治理成本之和最小,并计及了电网、气网约束条件,重点关注天然气系统管网的储气空间,以挖掘其管存动态特性。针对模型存在的非线性约束,采用二阶锥松弛和分段线性化将模型转化为混合整数凸优化问题进行求解。通过一个IEEE33节点电网和比利时20节点天然气网耦合的综合能源系统进行算例分析,结果验证了P2G和CHP的联合调度可以提升综合能源系统多项性能,管网动态特性对系统经济性具有积极作用。

计及碳交易机制的电–气联合系统快速动态鲁棒优化运行

多能协同和高比例风电接入的背景下,低碳电-气联合系统(integrated electricity-gas system,IEGS)逐渐成为了经济和环保的风电消纳途经。计及碳交易机制和天然气动态管存,同时考虑气潮流仿真的实时修正,建立了考虑风电和负荷不确定性的IEGS快速动态鲁棒优化调度模型。模型借助列约束生成算法进行求解,并在分解得到的主问题中嵌套连续二阶锥松弛技术逐步缩小气潮流仿真误差;在子问题中保证系统的偏差量和碳交易总量不越限,并应用时间解耦方法加速求解。算例分析验证了所提方法的收敛性能,以及在改善不确定性IEGS运行问题的经济性、低碳效益、鲁棒性,提升风电消纳能力和计算速度等方面的优势。

不确定性源荷下电气互联系统两阶段鲁棒调度优化

针对电气互联系统中风电大量接入的背景下,传统风电区间预测模型的“最恶劣场景”过于保守的问题,提出了基于0-1规划的多区间预测方法。以电力网络、天然气网络和耦合元件为核心,考虑天然气传输中的动态管存模型及负荷侧的不确定性,构建了电气综合能源系统三层两阶段调度优化模型,利用NC&CG算法求解优化模型。结果表明,与传统风电区间预测模型相比,提出的风电预测模型之后,“最恶劣场景下”相邻时刻的最大峰谷差值从104 MW降低到72 MW,降低了28.8%。该研究证明了所提0-1规划的多区间预测模型能够有效降低风电预测的保守性。

含P2G的电—气互联网络风电消纳与逐次线性低碳经济调度

电转气(P2G)技术具有弃风消纳和碳捕获的能力,是电-气互联网络(IEGN)实现能源清洁低碳化利用的重要支撑技术。基于P2G的技术特性,首先分析了P2G消纳弃风与低碳协同机理,并结合碳交易市场的背景,提出了P2G的碳交易市场激励机制,建立了IEGN综合碳成本模型。进而计及P2G碳原料成本、天然气网动态管存特性,搭建了IEGN日前低碳经济调度模型。模型目标函数以弃风罚系数作为协同参量,实现对低碳经济成本最小和最大风电消纳两目标的协同。针对模型强非线性的特性,提出了改进的逐次线性化方法对模型进行线性化求解。算例仿真表明,气网动态管存特性和碳交易激励对提升P2G运行空间、提高系统弃风消纳和低碳效益具有积极作用,而所提的改进逐次线性化法在保证计算精度的同时可提升求解效率。

面向风电消纳的电–气联合系统分散协调鲁棒优化调度模型

燃气机组和电转气装置的技术突破和应用普及,加速了电-气联合系统(integrated electricity-gas system,IEGS)的发展,同时为风电消纳提供了"风-电-气互补"的新思路。在此背景下,考虑不同能源系统间的信息隐私和运营机制壁垒,计及风、荷不确定性,建立含动态管存的IEGS分散协调日前-实时两阶段鲁棒优化调度模型。模型从一组考虑日前预测和实时极端场景的固定0-1变量的初始可行解出发,通过嵌套的三层模型解耦迭代更新的整数和连续变量,利用交替方向乘子法和列约束生成算法,实现电系统和气系统的分散自治和IEGS的鲁棒经济运行。算例分析验证所提方法在计算效果、收敛性、鲁棒性和提升风电消纳等方面的合理性和有效性。

DYNAMIC ENGINEERING DOCUMENT MANAGEMENT BASED ON XML TECHNOLOGY

The eXtensible markup language (XML) is a kind of new meta language for replacing HTML and has many advantages. Traditional engineering documents have too many expression forms to be expediently managed and have no dynamic correlation functions. This paper introduces a new method and uses XML to store and manage engineering documents to realize the format unity of engineering documents and their dynamic correlations.

Design of universal data structure and interface based on dynamic self-incremental record

In the software of data management system, there are some different lengths of records needed storing in an array, and the number of records often increases in use of the software. A universal data structure is presented in the design, and it provide an unified interface for dynamic storage records in different length, so that the developers can call the unified interface directly for the data storage to simplify the design of data management system.