基于改进Line-Pack模型的综合能源系统优化调度

发布时间：2025-07-03 06:03

　　 针对Line-Pack模型无法考察天然气系统内部不同规模管道的动态特性问题,在分析输气管道压力与质量流动态平衡过程差异性的基础上,将输气管道分解为有限多个小规模等长管元,在每个管元上计及压力与质量流平衡时间差,将天然气在输气管道内的复杂运动过程近似等效为有限个管元的气体稳定运动,构建了计及气网多规模长输气管道的改进Line-Pack模型以融入优化调度模型,并给出了线性化处理方案以便于适应大规模问题求解。基于修改的比利时20节点天然气系统和IEEE 39节点电力系统构建了算例系统,采用Pipeline Studio商业油气仿真软件对所提模型计算得到的调度方案进行分析,验证了所提改进模型的合理性和有效性。

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【部分图文】：

图1 IPGES协同调度示意图

电-气协同调度的机理如图1所示。在IPGES中，电力系统与天然气系统相互支撑。相较于电力系统，天然气系统的暂态常数大[11]。对于含有较长输气管道的系统，若在电-气协同调度中忽略天然气系统的动态过程，将导致所制定的调度计划无法满足电负荷和气负荷的需求，无法较好地实现综合能源系统的....

图2 管道细化等效示意图

现有天然气管道Line-Pack模型，认为气体质量流实时响应压力的变化。然而实际生产运行的系统当中，相对于质量流，压力的动态过程很短，几乎是瞬间完成，故假设压力是实时平衡；而质量流的平衡过程与气体流动有关，规模越小的管道压力与质量流的平衡时间越同步，当管道规模足够小时，可认为管道....

图3 不同模型下P2G注入气体量对比

燃气轮机、P2G等耦合元件进一步加强了电-气综合能源系统的能量耦合，对平抑净负荷波动有一定效果。图3给出了2种模型下P2G注入量对比，图4给出了2种模型下燃气轮机出力对比。基于改进Line-pack模型的优化调度结果在风电富余期能计及多规模输气管道的管道储气特性，接收更多来自P2....

图4 不同模型下燃气轮机出力对比

图3不同模型下P2G注入气体量对比因此，在IPGES调度过程中，需要充分考虑天然气子系统的运行过程，重点关注天然气侧压缩机的动作。分别采用传统Line-Pack模型的调度模型和本文改进Line-Pack模型的调度模型，得到算例天然气子系统的关键特征量，进行分析。在所构建的算例系....

本文编号：4055882