計及風電相關性的電-氣綜合能源系統概率能量流分析

劉一童,李本新

(現代電力系統仿真控制與綠色電能新技術教育部重點實驗室(東北電力大學),吉林 吉林 132012)

0 引 言

由電力系統與天然氣系統相互耦合互聯而成的系統稱為電-氣綜合能源系統(Integrated Energy Systems,IES),其優勢在于提升綜合能效的同時,還可以兼顧系統的運行經濟性,是未來能源的主要承載形式,由此使電-氣綜合能源系統相關的安全運行問題受到越來越多的關注[1],迫切需要研究電力系統與天然氣系統間的相互影響。

隨著風電等可再生能源大規模并網,電力系統與天然氣系統交互耦合日益密切,綜合能源系統中的隨機性因素[2]變得更加復雜,對綜合能源系統安全運行等方面的影響也越來越大。目前研究不確定性因素對于電力系統的影響已較為成熟,但對綜合能源系統影響的分析研究尚需進一步深入。傳統確定性潮流計算方法[3]由于未能考慮負荷預測誤差、發電機停運等不確定性因素而存在局限性,概率潮流作為處理不確定性的有效手段因此引入其中,在新能源滲透不斷加大的電-氣綜合能源系統的能量流分析中扮演著重要作用。概率潮流方法主要分為模擬法[4-5]、解析法[6-7]和近似法[8]。文獻[9]驗證了風電及負荷等不確定性因素在不同系統概率能量流評估中的必要性,但該文獻利用蒙特卡洛模擬法(Monte Carlo Method,MC)計算電-氣互聯綜合能源系統概率能量流的過程中時間較長。解析法雖然在計算時長上存在優勢,卻由于初始輸入及輸出隨機變量必須滿足線性關系的假設條件不滿足系統實際情況而很少采用。……