基于时空正交配置的电力-天然气互联系统最优校正控制方法

构建电力-天然气互联系统(EGIS)有助于促进能源结构转型,但同时造成了耦合系统间故障传播的风险。为消除EGIS中N-1故障造成的安全越限,防范连锁故障发生,该文提出一种基于时空正交配置(STOC)的EGIS最优校正控制方法。首先,针对偏微分方程描述的无限维气网动态管流模型,采用STOC在时空维度同时离散,转换为配置点处的有限维代数方程约束;然后,基于STOC气网动态管流约束和电网交流潮流约束,构建以校正控制代价最小为目标的安全约束最优能流模型,以获取最优校正控制策略;最后,通过算例验证了基于STOC方法与现有方法相比在精度和效率上的优越性,以及所得最优校正控制策略的有效性。所提方法在EGIS故障后具有在线辅助决策的应用潜力。

电力-天然气互联系统协同安全机制:现状,问题与挑战

随着我国“碳达峰,碳中和”进程的加快和能源转型的深化,电力系统对灵活性调节资源的需求将进一步提升。未来,燃气机组装机容量具有极大的增长空间,同时随着电转气技术的快速发展,电力-天然气互联系统(electric-gas interconnect systems,EGIS)正逐渐成为能源供应与传输的重要载体。构建EGIS有助于提升新能源消纳、促进能源系统低碳转型,但同时也引入了新的潜在安全风险。异质能流的深度耦合使得电力或天然气系统任意一侧发生故障都可能通过耦合设备跨系统传播,导致EGIS的连锁故障。亟需建立有效协同安全机制,以提升EGIS的常态化协同风险管控水平和极端事件下的能源互济能力。该文围绕EGIS协同安全机制的最新研究进展展开综述。首先,由近年国际上发生的几起典型电力与天然气系统之间的连锁故障案例出发,对电力系统与天然气系统之间的故障耦合机理进行简要分析;其次,回顾了EGIS态势感知和安全预警方面的研究进展;进而,对近年来EGIS协同预防/校正控制方面的关键问题和研究成果进行梳理;最后,在总结国内外相关研究现状的基础上,分析了EGIS协同安全机制面临的主要挑战,并对未来的研究方向进行了展望。