基于統一潮流模型的電—氣耦合綜合能源系統靜態靈敏度分析

駱柏鋒, 穆云飛, 趙　波, 余曉丹, 賈宏杰, 周金輝

(1. 智能電網教育部重點實驗室, 天津大學, 天津市 300072; 2. 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院, 浙江省杭州市 310014)

0　引言

隨著化石能源的日益匱乏和環境的不斷惡化,能源轉型成為實現經濟社會可持續發展的必由之路。而打破各供能系統單獨規劃、獨立運行的既有模式,實現能源體系邁向多能融合、集成互補的全新能源體系,是推動上述進程的重要途徑。為此,中國《能源發展“十三五”規劃》明確提出要“實施多能互補集成優化工程”和“統籌規劃電力、燃氣、熱力、供冷、供水管廊等基礎設施,建設一體化集成供能系統”,從國家層面推進了多種能源綜合利用的發展[1]。

綜合能源系統(integrated energy systems,IES)被譽為是多能源綜合利用的主要實現途徑之一,它可通過系統內冷/熱/電/氣/氫等不同品位能源之間的科學管理與優化調度,提高能源高效利用效率,實現可再生能源的充分消納[2]。然而,IES在實現上述目標的同時,也帶來了系統安全運行的整體性風險。面對多能源的緊密耦合,不同供能系統之間“牽一發而動全身”,彼此間的交互影響應受到密切關注。一方面,燃氣系統的故障將傳導至電力系統,并直接引發停電事故,如2017年中國臺灣地區發生的“8·15”大停電事故,起因為天然氣供應中斷引起的6臺機組脫網,事故造成6.68×106戶用戶停電,受影響人口超過中國臺灣地區總人口的85%[3]。類似的事件還出現在美國,2015年美國南加州,Aliso Canyon天然氣泄漏引起燃氣電廠天然氣供應不足,嚴重影響到當地電力系統的正常運行[4]。……