张伊宁, 何宇斌, 晏鸣宇, 郭创新, 马世英, 宋墩文

(1. 浙江大学电气工程学院, 浙江省杭州市 310027; 2. 华中科技大学电气与电子工程学院, 湖北省武汉市 430074;3. 电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司), 北京市 100192)

0 引言

电—气综合能源系统(integrated electricity-natural gas system,IEGS)是指以电力系统为核心,融合天然气系统的现代能源系统[1-2]。近年来,国内外学者针对IEGS的优化运行,已有一些基础性研究。文献[3]提出IEGS的统一建模框架。文献[4]提出一种考虑多类型储能设备的IEGS规划方法。为提升系统韧性,文献[5]和文献[6]分别提出考虑设备N-K故障的IEGS鲁棒优化运行方法和计及新能源波动的IEGS韧性优化调度方法。

需求响应可引导用户理性用能,合理转移高峰用电以平抑负荷峰谷,对提升电力系统运行效率具有重要作用[7]。文献[8]定义弹性矩阵以反映负荷随电价关系,为价格型需求响应的研究奠定了基础[9]。文献[10-12]分别从用户满意度、需求响应不确定性和风电消纳等方面,研究了价格型响应对电力系统优化调度的影响。如何在IEGS中引入需求响应在国际上尚处于探索阶段。文献[13]在IEGS中考虑需求响应机制,并在文献[14]中进一步考虑需求响应的灵活爬坡能力。文献[15]考虑IEGS中联合循环燃气轮机的需求响应机制,并证明了纳什均衡点的存在。以上研究均只考虑了IEGS中电力侧的需求响应机制,忽略了天然气侧需求响应对系统运行灵活性、可靠性的提升,并且未考虑不同能源之间在用能高峰时的相互替代作用[16]。……