天然氣—電力混合系統(tǒng)分析方法研究.pdf

1、隨著天然氣管網(wǎng)和電網(wǎng)之間聯(lián)系越來越強，在某種意義上來說，它們是作為一個整體在運行。與此同時，與天然氣一電力混合系統(tǒng)相關的問題受到越來越多的關注，主要包括混合系統(tǒng)的規(guī)劃問題、優(yōu)化問題、相互影響問題和市場問題等。為了支持相關研究，本論文針對用于分析混合系統(tǒng)相關問題的基本方法進行了研究。 首先，提出了混合負荷分析(Combined Load Flow Analysis)的概念，就像電力系統(tǒng)中的潮流分析一樣，它是用于支撐關于天然氣一電力

2、混合系統(tǒng)研究的基礎?？傮w來說，混合負荷由天然氣負荷流量和電力潮流兩部分組成。由于潮流問題已經(jīng)很好的解決了，本文的重點將放在天然氣負荷流量問題和燃氣輪機的考慮上面。天然氣負荷流量問題采用牛頓網(wǎng)孔節(jié)點法來解決，同時考慮了天然氣管網(wǎng)中升壓機(Compressor)消耗的部分天然氣，把與管網(wǎng)相連的燃氣輪機看作能量轉換器。算例分析證明了本文所提出的用于分析混合負荷方法的收斂性和有效性。 其次，分別從技術角度和經(jīng)濟角度描述了混合系統(tǒng)的優(yōu)化問

3、題，并進行了規(guī)范化公式表達。不管是對系統(tǒng)運行人員還是市場參與者來說，存在于兩個網(wǎng)絡之間的優(yōu)化問題都很重要。對系統(tǒng)運行人員而言，需要為混合系統(tǒng)制定最高能效的運行方式；而對于市場參與者而言，則追求用于購買燃氣、發(fā)電和損耗的總成本最小，各分支成本可能會因為地理位置不同而不同。因此，我們就可以得到兩個基本的目標函數(shù)：一個是是基于技術角度的，一個是基于經(jīng)濟角度的。從算例研究結果可以看出，本文所提出的方法對系統(tǒng)運行人員和市場參與者都是有價值的。

4、 除了上述的混合負荷分析和優(yōu)化問題之外，兩個網(wǎng)絡間的動態(tài)影響問題也是一個需要研究的重要課題。本文采用了有限元近似的思想，將用于描述天然氣動態(tài)氣流的偏微分方程轉變成常微分方程，在基于時域的 Matlab/Simulink中實現(xiàn)了天然氣管網(wǎng)的動態(tài)建模。同時，給出了考慮與管網(wǎng)相連燃氣輪機動態(tài)過程的方法。然后，通過算例分析給出了基于動態(tài)仿真的分析天然氣—電力網(wǎng)絡之間相互影響的方法，同時得出了一些有參考價值的結論。 最后，討論了關于混