考虑燃气轮机无功支撑的IEGES有功-无功协调优化模型
2021-06-22张浩禹邱晓燕周晟锐刘梦依赵有林
张浩禹,邱晓燕,周晟锐,刘梦依,赵有林
(四川大学电气工程学院,四川 成都 610065)
随着经济的高速发展,人类逐渐面临化石能源枯竭和环境保护问题[1]。目前,我国风电累计并网容量已高居世界首位,但风电间歇性和反调峰特性为其消纳带来困难。另一方面,仅考虑电能的单一能量管理不利于多种能源的高效利用,其发展也会受到限制[2-3]。因此,电-气互联综合能源系统(integrated electricity-gas energy system,IEGES)的概念应运而生,它将电力系统和天然气系统紧密耦合,有效提高了能源利用效率和供能灵活性。电转气(power to gas,P2G)和燃气轮机等常见的耦合元件的接入势必对电网潮流带来影响。
目前,针对IEGES的研究集中于经济调度、扩展规划等方面。文献[4]考虑P2G较高的运行成本与风电消纳存在的矛盾关系,采用多目标模糊加权的方法协调系统综合成本与风电消纳水平;文献[5]从实现热电解耦热电联产机组(combined heat and power,CHP)出发,研究 P2G与CHP在IEGES中的联合调度机制;文献[6]提出含P2G碳交易激励机制的IEGES经济调度模型,证明P2G对弃风消纳和低碳电力均有积极作用。上述工作多以经济为重心建立直流潮流模型,但忽略了电网内电压电流约束和线路损耗问题。
此外,配电网中常考虑有载调压变压器(on load tap changer,OLTC)、静止无功补偿器等传统手段降低损耗。文献[7]通过调节变压器抽头和无功补偿装置降低主动配电网网损,并将模型松弛为混合整数二阶锥规划问题进行求解;文献[8]考虑分布式电源有功无功出力上下限约束,结合OLTC和并联电容器实现配电网动态无功优化,但分布式电源无功出力建模比较简单。……
