[发明专利]一种含移动应急资源的电气综合能源系统供能恢复协调方法及系统

说明书

本发明公开了一种含移动应急资源的电气综合能源系统供能恢复协调方法及系统，该方法对电气综合能源系统进行状态识别，识别待恢复电负荷、待恢复气负荷和待恢复燃气轮机集合；进行移动应急资源优化调度决策，确定各应急移动资源的运输路径、运输成本及对应连接点；进行气转电流量优化，确定各燃气轮机的开关状态、最优供气系统或准供气系统、获气路径及获气流量；基于上述优化结果，进行配电系统、配气系统并行分区划分，确定各分区内待恢复负荷；基于配电系统和配气系统分区结果，分别对各分区进行独立的恢复方案优化，确定各分区最优恢复方案。本发明对有效提高供能资源的利用率、提升恢复效率以获得较大的恢复净收益具有显著帮助。

技术领域

本发明涉及一种含移动应急资源的电气综合能源系统供能恢复协调方法及系统，属于能源调控技术领域。

背景技术

当前世界范围内日益增长的能源需求与环境生态保护之间矛盾凸显，发展清洁能源、多能互补提高能源利用效率已成为世界各国能源变革的必经之路。天然气储量丰富、易于存储、高效环保，且其热值高、生产成本低，是理想的城市燃气来源。因此，在用户侧有相当规模的供气系统与供电系统一起为居民提供终端用能的选择。通过燃气轮机(Gas-firedTurbine,GT)等发电设备实现气转电(Gas-to-Power,G2P)提供清洁能源发电，截止2021年中国气电装机容量突破1×10⁸kW，气电装机在全国发电总装机容量中占比约4.5％。电转气技术(Power-to-Gas,P2G)可将电能转换为天然气进行存储和输送，为太阳能、风能等间歇性可再生能源的消纳提供保障。随着天然气系统与电力系统的不断发展，二者的联系日益紧密，在用户侧表现为配电网(Power Distribution System,PDS)和配气网(GasDistribution System,GDS)的逐步深度耦合。

因设备投资和运行成本较高，且现阶段电价高于天然气价格，因此电转气设备的占比不大，考虑气转电的电-气综合能源系统更为普遍。随着燃气发电的大规模并网，天然气系统中的供气堵塞将会严重影响到电力系统的安全可靠供电。在天然气系统供气资源有限的情况下如何分配气负荷，是否供给电力系统产生电能均需根据实际情况动态决策。反之，电力系统供电堵塞引起对天然气需求的变化也需要重新调整天然气系统的流量分布，因此停能后IEGDS的供能恢复需要协调决策。目前电-气综合能源系统恢复时常忽略供能系统的延迟特性，且较少考虑天然气系统结构完整性、气负荷恢复需求以及气源恢复能力。

作为固定电源和气源的补充，移动应急电源(MEPS,Mobile Emergency PowerSource)与移动应急气源(MEGS,Mobile Emergency Gas Source)可以灵活接入系统，起到停能后快速供能或保障系统可靠供能的作用。目前相关研究主要侧重于考虑MEPS的供电恢复决策，鲜有研究同时考虑MEPS与MEGS进行综合能源系统的恢复决策，为了提高恢复决策的实用性，有必要计及MEPS与MEGS进行协调决策。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种含移动应急资源的电气综合能源系统供能恢复协调方法及系统，以电气综合能源系统恢复过程中的净收益最大为目标，对电气综合能源系统中的各元件进行协调优化调度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种含移动应急资源的电气综合能源系统供能恢复协调方法，包括：

对含移动应急资源的电气综合能源系统进行状态识别，分析系统待恢复负荷、供能资源、支路和开关设备的状态，得到待恢复电负荷集合、待恢复气负荷和待恢复燃气轮机集合，并确定各供能系统的供能范围；所述移动应急资源包括移动应急电源MEPS和移动应急气源MEGS；所述供能系统包括配电侧的供电系统和配气侧的供气系统；