基于能路的综合能源系统安全域稳态建模与求解
2023-10-21宋晨辉李宗哲李瑾一李承晋
肖 峻,宋晨辉,焦 衡,李宗哲,李瑾一,李承晋
(1.智能电网教育部重点实验室(天津大学),天津市 300072;2.长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南省长沙市 410114;3.北京电力经济技术研究院有限公司,北京市 100055)
0 引言
以电力和天然气等异质能源系统为核心的综合能源系统(integrated energy system,IES)通过多能耦合,实现了异质能源协同互补与能量梯级利用[1],是实现“双碳”目标的关键物理载体,但多能耦合也增加了系统运行的安全风险[2]。
安全性是系统运行的基础。单一能源系统已形成较成熟的安全分析方法[3-4]。对于IES,不仅需保障单一能源系统运行安全,还需注意系统交互带来的安全问题,应站在综合视角上对IES 安全性进行统一分析[2]。但IES 安全性的研究仍处于起步阶段,目前,主要围绕逐点法展开[2,5],存在以下不足[6]:1)每次校验安全性时,都需预先进行多能流计算,计算耗时难以满足安全分析的在线需求;2)无法获取IES 完整运行范围与安全边界,无法给出工作点安全性的整体测度、可调裕度等调度员和市场参与者关注的信息。
与逐点法相比,安全域方法具有以下优势[3]:1)将能流计算等过程转移至离线预先完成,大大提升了在线安全分析的效率;2)通过计算工作点到安全边界距离,能得到系统安全裕度;3)能获取系统的全局安全信息,便于实现态势感知和主动预防控制。因此,研究人员借鉴电力系统安全域(security region of electric power system,EPS-SR),对综合能源系统安全域(security region of integrated energy system,IES-SR)展开了研究[6-12]。文献[7]最早提出了IES-SR 的概念与模型。后续研究[6,8-12]在文献[7]基础上进行了扩展:文献[8]考虑风电随机性,提出了基于凸包的鲁棒IES-SR;……
