气网管存与电转气协调运行提升电-气互联系统灵活性的调度策略

针对灵活性不足导致的弃风问题,提出了以天然气动态管存特性与电转气(power to gas,P2G)协同运行提升电-气互联系统灵活性的优化调度策略。首先,介绍了通过电转气与燃气轮机将电、气2种能量进行相互转化提升灵活性的机理;然后,计及天然气“管存”动态特性与P2G、燃气轮机的协调运行,构建了动态电-气互联系统调度模型,提升了系统在空间与时间2个层面的灵活性,并极大改善了风电反调峰特性给系统带来的时空层面灵活性供需不平衡问题;最后,通过IEEE-24节点电力系统与比利时20节点天然气网进行算例分析,结果表明所提调度方案具有良好的经济性与灵活性,能够最大程度上避免系统发生弃风现象。

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。

管存控制在长距离输气管道中的应用研究

结合国内外实际生产中的管存应用现状,提出在完整性管理中将管存划分6个控制区间。以某已投产管道为例,利用TGNET软件计算确定了管道典型输量下不同管存控制区间;同时,采用Matlab和GUI界面为该管道定制了方便用户使用的管存风险判别exe程序,可为判别管存控制区间提供参考。

输气管道管存控制分析

为了优化输气管道的运行管理,引入管存控制理念,阐述了合理控制管道管存对保证输气管道安全、平稳运行及提高输气管道经济效益的重要意义,对管存量的理论计算和计算方法作了分析介绍,以陕京输气管道为例,通过SPS瞬态仿真模拟计算输气管道的合理管存控制区,得出控制区呈纺锤形、随着输气量的增加呈现由小到大再由大到小的趋势。

天然气管道合理管存方法的应用

介绍了天然气管道管存合理控制的重要性、重要影响因素和确定方法,对比分析了通过模拟软件和管存计算系统两种方法计算管存的优缺点。结合国外长输管道合理管存方法的应用经验,以西气东输管道为例,进行了合理管存计算和分析。

计及冷、热、电联产的气电互联网络最优调度

能源互联网的发展提高了系统的能效、经济性和安全性。储气备用不仅维护了气网自身的安全运行,还能支持燃气轮机出力快速变化,提供电网额外的灵活备用,这对平衡电网中的可再生能源和多能源负荷具有重要意义。此外,气电网络间的高效协调互补,与包括冷、热、电三联产设施在内的多能源应用的运行也有赖于充足的储气备用。为促进气电互联网络安全高效地运行,创新地将储气备用纳入调度优化,提出了一种含有三联产设施的气电互联网络的多目标最优调度模型,并使用NSGAII进行求解。算例分析显示了所提方法的有效性。

天然气管道管存控制方法研究与应用

结合国内天然气管道生产运行经验,通过软件模拟建模、计算管存,研究管存控制方法,创新了管存利用新途径。将管存划分为目标控制区、橙色预警区和红色预警区3类控制区域,建立了管存的红色预警和橙色预警两级应急预警机制,并制定了管存的控制原则及标准,应用于管网实际运行中。结果表明:利用当前管存与应急高管存的可调余量进行管网运行调峰,可实现冬季用气高峰期天然气资源的精准调配,在提高输量的前提下降低了天然气管网综合能耗,在管道大规模动火非常规作业期间,控制作业前后管存处于应急高、低管存之间,保障了管网正常运行,确保下游销售不受影响。

天然气管网管存调控技术

为了保障天然气管网的安全平稳运行,对天然气管网管存的调控技术进行研究。结合目前天然气管网的生产运行经验,阐述了管存的分类、控制原则及控制标准,从春秋季销售、冬夏季保供、气量分配及预测事故管道生存时间4个方面对管存的调控技术进行详细分析。结果表明:针对春秋季销售周不均匀性的特点,应主动控制管存均匀变化;为保供冬夏季用气,应将管存提升至应急高管存或最高管存;利用管存的控制区域,可以对天然气管网气量进行合理分配;根据天然气管道的低管存限值,能够预测事故管道的生存时间。